一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料及其制備方法技術

本發明專利技術涉及路面修補。一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，所述修補材料的原料中含有氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠、水，各原料按如下重量比混合：氧化鎂20%-30％、磷酸氫二銨14%-26％、硼酸9%-14％、鋁酸鹽水泥5%-20%、粉煤灰2%-10%、橡膠粉2%-10%、聚丙烯纖維0.5%-1.5％、可再分散乳膠粉0.5%-1.5%、硅溶膠用量為用水量的20%-60%。水泥混凝土路面多功能快速修補材料的制備方法，將各原料按上述比例混合。該材料施工便捷、固化后效果持久，針對水泥混凝土路面大多數病害形式都具有快速、持久修復能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及路面修補，具體涉及一種路面修補用的材料。
技術介紹
道路的維修養護是當今道路工程領域面臨的重要課題之一。據統計，近年來，我國每年用于公路養護維修的經費就超過300億元，隨著我國公路交通網絡的逐漸完善，公路的維修養護越來越受到重視。由于具有強度高、承載能力強、適用范圍廣、原材料豐富、耐久性好等特征，水泥混凝土路面在我國公路網建設中一直占有重要地位，是一種非常重要的路面結構形式。但是，目前狀況下水泥混凝土路面使用壽命往往達不到預期值，很多實體工程通車尚只有幾年時間，就出現裂縫、脫空、斷板等病害，需要采取灌漿、碎石化處置、換板或加鋪罩面等技術手段來恢復其結構承載能力或路表使用功能。此外，傳統的修復方式不但工期長、對交通干擾大、費用高昂，而且修復手段僅僅針對某種具體的病害形式有效，而對其他病害形式進行修復時卻無能為力。因此，研制出針對水泥混凝土路面各種主要病害都能進行快速修復且效果持久的的修補材料具有極為重要的現實意義。水泥混凝土路面裂縫的修補材料通常為柔性材料，如聚氯乙烯膠泥、浙青、橡膠等。這些材料僅能達到封堵裂縫的作用，不能支撐裂縫兩壁從而不能作為整體與兩側路面板共同受力，所以當車輛對裂縫兩壁有壓力時會致使裂縫擴散和擴大；此外，由于這些材料與水泥混凝土材料的收縮、膨脹性差異較大，導致其夏季容易被擠出，被擠出的材料在車輪的作用下從原處脫落，冬季混凝土面板收縮時裂縫處產生較大空隙從而填縫料失效；并且，由于柔性修補材料與水泥混凝土路面顏色反差大，灌注后在路面上形成黑線，較為嚴重地影響路面的使用性能。對于水泥混凝土路面的表層類病害，公路養護部門的傳統做法是采用浙青混合料對其進行局部修復或整體罩面，盡管施工較為簡便，但因為兩種材料的剛度不一致，界面間的剪力的存在容易導致修補材料的脫落和失效。另一種傳統的修補方法是將破損的混凝土清除，重新鋪筑不低于原設計強度等級的普通混凝土，這種修復方式主要存在以下問題:(I)新混凝土收縮較舊混凝土收縮大，容易導致收縮開裂；(2)新舊混凝土之間由于界面缺陷等原因，其相互的粘結強度低，均容易導致修復失效；(3)養護周期長，給交通運營帶來較大壓力。針對上述傳統修補材料較明顯的缺陷，近年來，國內相繼研制出各種聚合物混凝土、聚合物改性混凝土、摻外加劑混凝土、纖維混凝土以及快硬類水泥等水泥混凝土路面快速修補材料，以下分別介紹幾種修補材料的研究現狀。聚合物混凝土、聚合物改性混凝土、纖維混凝土、摻外加劑混凝土以及快硬類水泥等快速修補材料主要適用于板塊修補和罩 面修補，使用范圍有很大的局限性，且聚合物、纖維和外加劑等使用量較大、價格較貴又限制了其發展和使用。上述關于水泥混凝土路面修補材料現狀的描述表明，現存用于水泥混凝土路面維修與養護的各類材料都存在各自的缺陷以及使用范圍的限制。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，這種修補材料能針對水泥混凝土路面大多數病害形式進行修補。本專利技術的目的還在于提供上述修補材料的制備方法，以解決上述技術問題。本專利技術所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，所述修補材料的原料中含有氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠、水，各原料按如下重量比混合:氧化鎂20%-30%、磷酸氫二銨14%_26%、硼酸9%-14%、鋁酸鹽水泥5%-20%、粉煤灰2%-10%、橡膠粉2%_10%、聚丙烯纖維0.5%-1.5%、可再分散乳膠粉0.5%-1.5%、硅溶膠用量為用水量的20%-60%。該材料施工便捷、固化后效果持久，針對水泥混凝土路面大多數病害形式都具有快速、持久修復能力。可以先將氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠按上述比例配成膠凝混合物，使用時再按硅溶膠用量為用水量的20%-60%兌水使用。所述修補材料的原料中還含有砂，所述砂為機制砂、天然細砂或天然粗砂，按重量比33%-50%混入。作為一種優選方案，各原料按如下重量比混合配制:6%的氧化鎂，22%的磷酸氫二銨，12%的硼酸，10-20%的鋁 酸鹽水泥，5-10%的粉煤灰，3-10%的橡膠粉，1.5%的聚丙烯纖維，1%可再分散乳膠粉，硅溶膠用量為用水量的40%。本配方得到的快速修補材料凝結時間能滿足快速修補的需求，流動性好，適用于對裂縫等斷裂類病害進行灌漿以及板底脫空等豎向位移類病害進行壓漿。作為另一種優選方案，各原料按如下重量比混合配制:30%的氧化鎂，26%的磷酸氫二銨，14%的硼酸，15%的鋁酸鹽水泥，8%的粉煤灰，5%的橡膠粉，1.5%的聚丙烯纖維，1.5%可再分散乳膠粉，硅溶膠用量為用水量的20%。本配方得到的快速修補材料成型時間能滿足快速修補的需求，流動性良好，適用于對裂縫等斷裂類病害進行灌漿以及板底脫空等豎向位移類病害進行壓漿。作為另一種優選方案，各原料按如下重量比混合配制:33%的機制砂或天然細砂，20%的氧化鎂，17%磷酸氫二銨，10%的硼酸，10%的鋁酸鹽水泥，5%的粉煤灰，3%的橡膠粉，1%的聚丙烯纖維，1%可再分散乳膠粉，水膠比以能得到較好流動性為準，硅溶膠用量為用水量的40%。本配方得到的快速修補材料凝結時間能滿足快速修補的需求，流動性較好，適用于對錯臺等豎向位移類病害進行高差填補以及對坑洞等面層類病害進行修補。作為另一種優選方案，各原料按如下重量比混合配制:50%的機制砂或天然粗砂，17%的氧化鎂，14%的磷酸氫二銨，9%的硼酸，5%的鋁酸鹽水泥，2%的粉煤灰，2%的橡膠粉，0.5%的聚丙烯纖維，0.5%可再分散乳膠粉，硅溶膠用量為用水量的60%。本配方得到的快速修補材料凝結時間能滿足快速修補的需求，流動性一般，適用于對錯臺等豎向位移類病害進行高差填補以及對坑洞等面層類病害進行修補及薄層貼補。水泥混凝土路面多功能快速修補材料的制備方法，其特征在于，將氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠、水，按如下重量比混合:氧化鎂20%-30%、磷酸氫二銨14%-26%、硼酸9%-14%、鋁酸鹽水泥5%_20%、粉煤灰2%-10%、橡膠粉2%-10%、聚丙烯纖維0.5%-1.5%、可再分散乳膠粉0.5%-1.5%、硅溶膠用量為用水量的20%-60%。可以先將氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠混合，使用時再兌水。所述修補材料的原料中還含有砂，所述砂為機制砂、天然細砂或天然粗砂，所述砂按重量比33%-50%摻入。本產品的優點在于:I凝結時間短，能達到快速修補水泥混凝土路面病害的目的，能其凝結時間在5 30min之間可調；2與路面混凝土基材之間的粘結強度高，Id粘結強度能達到4MPa以上；3早期強度高，Ih抗折和抗壓強度分別可以達到3MPa和20MPa ；4流動性好，其流動度可以達到200mm及以上；5耐久性好，耐磨性、抗凍性、抗碳化能力都能達到路用材料的要求；6其強度、柔韌性、流動性可以根據不同路面病害的需求進行調節；7無需采用特殊手段進行養生，在干燥條件下自然養護即可；8制備工藝簡單。具體實施例方式為了使本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，所述修補材料的原料中含有氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠、水，各原料按如下重量比混合：氧化鎂20%?30%、磷酸氫二銨14%?26％、硼酸9%?14％、鋁酸鹽水泥5%?20％、粉煤灰2%?10%、橡膠粉2%?10%、聚丙烯纖維0.5%?1.5％、可再分散乳膠粉0.5%?1.5%、硅溶膠用量為用水量的20%?60%。

【技術特征摘要】
1.一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，所述修補材料的原料中含有氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠、水，各原料按如下重量比混合:氧化鎂20%-30%、磷酸氫二銨14%-26%、硼酸9%-14%、鋁酸鹽水泥5%-20%、粉煤灰2%-10%、橡膠粉2%_10%、聚丙烯纖維0.5%-1.5%、可再分散乳膠粉0.5%-1.5%、硅溶膠用量為用水量的20%-60%。2.根據權利要求1所述的一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，先將氧化鎂、磷酸氫二銨、硼酸、鋁酸鹽水泥、粉煤灰、橡膠粉、聚丙烯纖維、可再分散乳膠粉、硅溶膠按上述比例配成膠凝混合物，使用時再按硅溶膠用量為用水量的20%-60%兌水使用。3.根據權利要求1所述的一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，所述修補材料的原料中還含有砂，所述砂為機制砂、天然細砂或天然粗砂，按重量比33%-50%混入。4.根據權利要求1所述的一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，各原料按如下重量比混合配制:6%的氧化鎂，22%的磷酸氫二銨，12%的硼酸，10-20%的鋁酸鹽水泥，5-10%的粉煤灰，3-10%的橡膠粉，1.5%的聚丙烯纖維，1%可再分散乳膠粉，硅溶膠用量為用水量的40%。5.根據權利要求1所述的一種水泥混凝土路面多功能快速修補材料，其特征在于，各原料按如下重量比混合配制:30%的氧化鎂，26%的磷酸氫二銨，14%的硼酸，15%的鋁酸鹽水泥，8%的粉煤灰，5%的橡膠粉，1.5%的聚丙烯纖維，1.5%可再分散乳膠粉，硅溶膠用量為用水量的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹勇，郭偉民，薛柏清，潘鵬，
申請(專利權)人：上海建為建筑修繕工程有限公司，
類型：發明
國別省市：