CN103396051A - 一种彩色自流入式半柔性路面砂浆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可填充于大孔隙沥青混合料结构层孔隙中的彩色自流入式路面砂浆，该砂浆包括重量组分为30-50%的水泥、20-40%的砂、2-4%的有机粘结剂、10-25%活性填料、3-5%碱收缩剂、0.3-0.6%的减水剂、0.1-0.5%的早强剂、2-5%的颜料、0.2－0.3%的分散剂、5－10%的快硬剂和各组分总重量20－30％的水，其中颜料为铬系和氧化铁系的粉末颜料，颜料的粒径优选90％在6-9微米以下、50％在2-5微米以下，密度优选4－5g/cm3。本发明的砂浆在很好保证自流入式半柔性路面砂浆应有的各种性能、特别是应有的流动性和抗压强度的前提下，使砂浆的颜色化得以顺利实现，进而可以根据需要得到各种具有颜色的彩色路面。

Description

一种彩色自流入式半柔性路面砂浆
技术领域
本发明涉及一种路面砂浆，尤其涉及一种可填充于大孔隙沥青混合料结构层孔隙中的路面砂浆，更具体是涉及一种具有颜色的可填充于大孔隙沥青混合料结构层孔隙中的彩色自流入式路面砂浆。
背景技术
半柔性路面是在大空隙基体沥青混合料（空隙率高达25%－30%）中灌入特殊的水泥基砂浆而形成的路面。半柔性路面具有高于水泥混凝土路面的柔性和高于沥青混凝土路面的刚性的特点，具有抗车辙、抗推移、减少伸缩、提高路面材料的应力松弛性等优良的路用性能，同时还具有耐油、耐酸、耐热、耐水、抗滑以及景观装饰效果等功能，半柔性路面是兼具沥青路面和水泥路面二者之所长的路面。由于半柔性路面具有的各种优良性能，使其主要用于取代沥青混凝土路面而用在对路面性能要求较高、较苛刻的地方，比如十字路口、车站、滑坡和弯道等。由于半柔性路面是沥青混合料骨架和水泥砂浆的复合体，水泥砂浆的加入，使其颜色较沥青混凝土路面浅，为了在颜色上与周围沥青混凝土路面保持一致，提高其耐脏污性能，需要通过添加颜料使其颜色变深；另外，一些路段如果在路面上能够采用有颜色的砂浆铺设形成特殊的标记，不仅易引起过往车辆的注意，而且经久耐用。半柔性路面砂浆主要是由无机胶凝材料、填料、添加剂和骨料组成，砂浆有颜色化的方式主要有两种，一是在干粉砂浆中添加一定数量的有色颜料，以改变砂浆原本的水泥色；二是在用于混合砂浆的水中添加一定量的液体色浆，在混合后改变砂浆原本的颜色。后者由于存在着价格昂贵、液体色浆运输费用高、不易保存、现场使用不方便，且颜色的统一性较难控制等原因不被采用，目前行业内主要还是采用在干粉料中加入粉体颜料的办法使砂浆颜色化。颜料是指在水、油脂、树脂、有机溶剂等介质中不溶解，但能均匀地在这些介质中分散并能使介质着色，而又具有一定遮盖力的有机和无机微细固体物质。由于颜料的性质、密度、粒径和添加量等对砂浆的流动性、强度等影响较大，因此，并不是所有的颜料都适合作为路面砂浆的颜料。本发明申请人在此之前已研发了一种自流入式半柔性复合路面砂浆，并于2012年8月31日获得国家知识产权局发明专利的授权，如何在保证该自流入式半柔性复合路面砂浆各方面性能的基础上，将该砂浆颜色化，是本发明申请人致力研究的课题。
发明内容
为解决以上问题，本发明的目的是提供一种彩色自流入式半柔性路面砂浆，该砂浆抗压强度高、养护时间短、平整密实无缝、抗滑耐磨、抗裂耐久、且便于施工。
为实现以上目的，本发明的彩色自流入式半柔性路面砂浆，包括如下各组分及重量比：
水泥                              30-50%
砂                                20-40%
有机粘结剂                          2-4%
活性填料                          10-25%
减收缩剂                            3-5%
减水剂                          0.3-0.6%
早强剂                          0.1-0.5%
颜料                                2-5%
分散剂                         0.2－0.3%
快硬剂                              5－10%
及相当于路面砂浆各组分总重量20－30％的水；其中颜料为铬系和氧化铁系的粉末颜料，颜料的粒径优选90％在6-9微米以下、50％在2-5微米以下，密度优选4－5g/cm3。
由于铬系和氧化铁系颜料各自具有的特点，上述铬系颜料优选铬红、铬黄、铬绿或铬桔，氧化铁系颜料优选铁黑、铁红、铁黄或铁棕。
上述颜料优选德国朗盛公司出品的拜耳乐颜料。
为了更好提高路面砂浆的短期强度和降低干缩量，上述快硬剂优选日本DENKA公司出品的快硬剂SC－1，其主要成分为非晶质铝酸钙。
为了便于施工使用，上述分散剂优选亚甲基双荼磺酸钠粉末分散剂或聚磷酸钠粉末分散剂。
上述分散剂优选广州麒旭化工厂出品的分散剂NNO、上海通洋化工厂出品的分散剂POLYRON NC。
上述减水剂优选磺化三聚氰胺甲醛树脂和聚羧酸醚，磺化三聚氰胺甲醛树脂与聚羧酸醚的重量比为3－4:6－7；上述活性填料为粒径<2μm的具有高火山灰活性的球状偏高岭土。
上述有机粘结剂的主要成分为醋酸乙烯和乙烯共聚物，能够显著提高表面的耐磨性能。
上述减收缩剂优选聚醚、聚醇类有机物。减收缩剂掺入到砂浆中，通过产生一定的限制收缩，避免砂浆在干燥养护及后期的收缩开裂，有利于提高砂浆的抗渗防裂。
上述早强剂优选甲酸钙早强剂，它能降低C3S-H2O系统的pH值，从而加速C3S的水化，进而加速水泥的水化及硬化。
本发明的彩色自流入式半柔性路面砂浆，通过在原有自流入式半柔性路面砂浆的配方中加入特定性质和特定量的颜料，并通过控制颜料的粒径、密度以及添加适量的分散剂和快硬剂，在很好保证自流入式半柔性路面砂浆应有的各种性能、特别是应有的流动性和抗压强度的前提下，使砂浆的颜色化得以顺利实现，从而获得各种具有颜色的彩色路面。本发明的砂浆，可以使半柔性的路面颜色更接近于沥青路面的颜色，以利于提高其耐污性；也可以在一些特殊的路段通过铺设这种具有色彩的砂浆，使其路面呈现经久耐用的道路路面彩色标识，达到引起过往车辆注意的目的。
具体实施方式
实施例1
1、黑色砂浆的配方
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE001
2、砂浆性能测试：
将上述配方的各组分混合，加入砂浆总量23.5%的水，采用持续搅拌机现场搅拌，得路面砂浆，该路面砂浆养护8小时已达到终凝，其砂浆性能测试结果如表1：
表1
实施例2
1、红色砂浆的配方 
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE003
2、砂浆性能测试
     将上述配方的各组分混合，加入砂浆总量23%的水，采用持续搅拌机现场搅拌，得路面砂浆，该路面砂浆养护8小时已达到终凝，其砂浆性能测试结果如表2：
表2
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
1、黄色砂浆的配方 
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE005
2、砂浆性能测试
    将上述配方的各组分混合，加入砂浆总量22.5%的水，采用持续搅拌机现场搅拌，得路面砂浆，该路面砂浆养护8小时已达到终凝，其砂浆性能测试结果如表2：
表2
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE006
对比实验：
以实施例1的配方为基础，将不添加颜料和颜料采用在广州化工城购买的低价颜料作比较，相同加水达到相同颜色，检测颜料添加对流动性和强度影响，结果如表4：
表4 
Figure 2013103464126100002DEST_PATH_IMAGE007
   由上表可以看出，选用低价的颜料，要达到相同的颜色，颜料的加入量必须增加，导致颜料过量，因而对砂浆的流动性和强度影响很大，无法满足半柔性路面砂浆的性能要求；而选用优质颜料，颜料添加量少，其砂浆的流动性和强度与不加颜料的砂浆基本相同，很好满足自流入式半柔性路面砂浆的各项性能要求。

Claims (10)

1.一种彩色自流入式半柔性路面砂浆，包括如下各组分及重量比：
水泥                              30-50%
砂                                20-40%
有机粘结剂                          2-4%
活性填料                          10-25%
减收缩剂                            3-5%
减水剂                          0.3-0.6%
早强剂                          0.1-0.5%
颜料                                2-5%
分散剂                         0.2－0.3%
快硬剂                              5－10%
及相当于路面砂浆各组分总重量20－30％的水；其中颜料为铬系和氧化铁系的粉末颜料，颜料的粒径为90％在6-9微米以下、50％在2-5微米以下，密度为4－5g/cm3。
2. 根据权利要求1所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述铬系颜料为铬红、铬黄、铬绿或铬桔，氧化铁系颜料为铁黑、铁红、铁黄或铁棕。
3.根据权利要求1或2所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述颜料为德国朗盛公司出品的拜耳乐颜料。
4.根据权利要求3所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述快硬剂为日本DENKA公司出品的快硬剂SC－1，其主要成分为非晶质铝酸钙。
5.根据权利要求4所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述分散剂为亚甲基双荼磺酸钠粉末分散剂或聚磷酸钠粉末分散剂。
6. 根据权利要求5所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂和聚羧酸醚，磺化三聚氰胺甲醛树脂与聚羧酸醚的重量比为3－4:6－7。
7. 根据权利要求6所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述活性填料为粒径<2μm的具有高火山灰活性的球状偏高岭土。
8. 根据权利要求7所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述有机粘结剂的主要成分为醋酸乙烯和乙烯共聚物，能够显著提高表面的耐磨性能。
9. 根据权利要求8所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述减收缩剂为聚醚、聚醇类有机物。
10. 根据权利要求9所述的彩色自流入式半柔性路面砂浆，其特征在于：所述早强剂为甲酸钙早强剂。
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