CN102161582B - 一种早强型低强度自填充水泥砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种早强型低强度自填充水泥砂浆及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。其原料质量组成为：水为100份、普通硅酸盐水泥为76-81份、早强硅酸盐水泥为76-81份、河砂为399-438份、粉煤灰为66-130份、石灰石粉为30-103份、固含量40％高效减水剂为2.08-2.60份，早强剂为6.3-9.3份。本发明水泥砂浆的流动度为300-320mm，泌水率小于1％。本发明所用原料都为市售材料，降低了生产成本，便于大量使用。本发明制备方法简单、应用广泛。

Description

一种早强型低强度自填充水泥砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型土木工程材料，尤其涉及一种早强型低强度自填充水泥砂浆及其制备方法，属于道路建筑材料技术领域。
背景技术
水泥混凝土是道路工程的一种主要建筑材料，广泛应用于水泥混凝土路面、水泥混凝土桥梁、城市道路地下设施以及护栏、路缘石等其他道路设施中，具有强度高、使用寿命长、耐久性好等特点。
虽然水泥混凝土材料在使用中具有诸多优点，但在外力荷载作用和环境恶劣因素作用下水泥混凝土设施会出现断裂、剥落、坑槽、松散等病害，影响道路的安全、有效的使用。在此情况下，对受损设施进行修复是延长道路设施使用寿命、提高道路设施使用的安全和舒适性的必要途径，在此情况下，需要根据道路设施的种类、设施损坏类型制定科学、合理的维修方案，并选择与之相适应的修复材料。
对于水泥混凝土路面，当路面出现严重的断裂、破损，影响道路通行情况下，需要破除原有路面，然后利用新的水泥混凝土浇筑新的路面，实现全面的修复。但是如果路面板出现边角的断裂、破损、剥落、坑槽时，则不需要对路面板进行彻底修复，只需利用水泥砂浆等维修材料进行局部修复即可。桥梁设施也是如此，当桥梁结构满足道路使用要求情况下，在桥梁伸缩缝、接缝、桥梁墩台等处出现的局部损坏，需要利用水泥砂浆类修复材料进行修复。在城市道路中，道路下面一般埋设有各种管线、检查井、地下结构等设施，这些设施多数为水泥混凝土设施。对城市道路进行维修或地下设施进行维修时，需要对这些水泥混凝土设施进行快速的回填或修复，以保证道路的快速修复和恢复车辆的通行。城市道路和公路的其他水泥混凝土设施，例如路缘石、平石、护栏、防撞墩等设施，当出现损坏后，也需要进行快速修复，避免由于长时间的修复工作影响道路交通的畅通运行。
上述工程具有共同的特点，即：维修数量相对较小、要求快速修复、场地相对狭小，这种维修工作具有较大的难度。维修数量小是指，对于大规模的维修工程，一般采用水泥混凝土拌合厂拌和水泥混凝土，在现场进行浇筑施工。当维修数量较小时，不适宜利用厂拌混凝土进行修复。要求快速修复是指，这些工程一般工程量小，且位于道路上，为保证道路交通的畅通运行需要尽快完成修复工作并尽快开放交通，这种情况下，一般的水泥维修材料不能满足要求。场地狭小是指，这些工程有些为隐蔽工程，有些为深埋工程，有些为路面板下的浇筑工程，普通的混凝土无法进行浇筑施工，需要应用流动性较大、能够自填充的修复材料。
上述各类型工程是道路工程常见问题之一，为解决这些问题，目前已经开发了不同类型的维修材料，包括普通混凝土或砂浆、自密实混凝土或自密实砂浆、低强度自密实砂浆等材料。目前开发的自密实混凝土或自密实砂浆一般为高强度混凝土材料，28天抗压强度达到60Mpa以上，应用在道路工程中大多数情况下强度富裕，造成浪费。有些产品具有低强度特性，但早期强度较低，需要7天或更长的养护时间才能开放交通，不能满足城市道路、公路上快速维修要求。目前还没有一种可同时具有早强、低强度、自填充性能的水泥类维修材料。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术背景，为满足城市道路及公路繁忙交通条件下，需要快速、方便施工的技术要求，提供一种早强型低强度自填充水泥砂浆材料。本发明采用水泥、粉煤灰、石灰石粉、化学添加剂、河砂等材料，配制出具有早期强度高而长期强度低、可以自填充方便施工的土木工程材料，满足以上所述各类工程施工的技术要求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案，一种早强型低强度自填充水泥砂浆，其原料质量组成为：水为100份、普通硅酸盐水泥为76-81份、早强硅酸盐水泥为76-81份、河砂为399-438份、粉煤灰为66-130份、石灰石粉为30-103份、固含量40％高效减水剂为2.08-2.60份，早强剂为6.3-9.3份。
本发明中使用的水为普通饮用自来水。普通硅酸盐水泥为符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)标准的P·O 42.5级普通硅酸盐水泥。早强硅酸盐水泥为符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)标准的42.5R级早强硅酸盐水泥。粉煤灰为F类I级粉煤灰。石灰石粉为石灰岩岩石经粉碎、研磨形成的粉状物质，细度为325目。河砂为符合II区中砂级配要求的建筑用河砂。高效减水剂为聚羧酸高效减水剂，固含量为40％，减水率可达30％以上。早强剂为三乙酸亚硝酸钠和硫酸钠水泥早强剂。
本发明制备方法：上述材料按本发明给出的质量比例，使用小型重力式或强制式拌和机拌和，拌和顺序为：先将固含量40％高效减水剂加入水中并搅拌均匀成为水溶液，将河砂、普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、粉煤灰、石灰石粉和早强剂倒入拌和机拌和30s，加入水溶液后搅拌120s即得所需产品。拌和成的产品倒入运输设备运输至施工场地进行浇筑，拌和完毕至浇筑时的时间不超过15min.。
本发明的早强型低强度自填充水泥砂浆的流动度为300-320mm，泌水率小于1％。本发明的早强型低强度自填充水泥砂浆的24h抗压强度大于4Mpa，3d抗压强度大于15Mpa，28天抗压强度为30-45Mpa，收缩系数小于600μ。适用于水泥混凝土路面修复工程、桥梁接缝修复工程、城市道路检查井等地下设施及其周边的快速回填或修复工程、其他水泥混凝土道路设施的快速修复工程中，场地狭小、工程量小、要求快速修复的工程。
本发明具有如下优点：
(1)产品具有高流动、自填充性能，可以满足狭小和隐蔽工程部位的浇筑施工。
(2)早期强度较高，可以满足城市道路和公路设施维修中对快速维修的技术要求，可以满足早期交通通行需要。
(3)后期强度为普通混凝土强度，能够应用于道路混凝土结构设施的修复工程中。
(4)本发明的原材料全部为市售产品，原材料易得，成本较低，易于推广。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1至实施例5所使用的原材料技术性能和生产厂家(来源)见表1所示，实施例1至实施例5原材料配合比、材料的技术性能见表2所示。比较例的原材料见表1所示，其配合比、材料性能亦见表2所示。其制备方法：上述材料按给出的质量比例，使用小型重力式或强制式拌和机拌和，拌和顺序为：先将固含量40％高效减水剂加入水中并搅拌均匀成为水溶液，将河砂、普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、粉煤灰、石灰石粉和早强剂倒入拌和机拌和30s，加入水溶液后搅拌120s即得所需产品。
表1原材料性能及来源
表2实施例和比较例的配合比、材料技术性能
Figure BDA0000044392190000061

Claims (3)

1.一种早强型低强度自填充水泥砂浆，其特征在于，其原料质量组成为：水为100份、普通硅酸盐水泥为76-81份、早强硅酸盐水泥为76-81份、河砂为399-438份、粉煤灰为66-130份、石灰石粉为30-103份、固含量40%高效减水剂为2.08-2.60份，早强剂为6.3-9.3份；高效减水剂为聚羧酸高效减水剂。
2.按照权利要求1的一种早强型低强度自填充水泥砂浆，其特征在于，石灰石粉细度为325目。
3.权利要求1的一种早强型低强度自填充水泥砂浆的制备方法，其特征在于，将原材料按照质量比例，使用小型重力式或强制式拌和机拌和，拌和顺序为：先将固含量40%高效减水剂加入水中并搅拌均匀成为水溶液，将河砂、普通硅酸盐水泥、早强硅酸盐水泥、粉煤灰、石灰石粉和早强剂倒入拌和机拌和30s，加入水溶液后搅拌120s即得所需产品。
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