CN107265967B

CN107265967B - 一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料

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Publication number: CN107265967B
Application number: CN201710364494.5A
Authority: CN
Inventors: 李军; 卢忠远; 蒋俊; 侯莉; 牛云辉
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2037-05-22
Also published as: CN107265967A

Abstract

本发明公开了一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0～50重量份、纤维0～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成。采用本发明水泥基多孔材料，可替代传统的路基保温材料，具有优良的温隔热性能、阻尼减震功能，还具有可控的孔结构及工作性等特点，成本低、可二次利用、耐久性良好，特别适于冻土地区土木工程建设中，用作保护冻土的保温材料及减震吸能材料，实用性强。

Description

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料

技术领域

本发明属于路基保温材料与减震减噪材料，涉及一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料。特别适于冻土地区土木工程建设中，用作保护冻土的保温材料及减震吸能材料。

背景技术

我国冻土面积约215万平方公里，占国土面积的22％，是世界上第三大冻土国家，主要分布在青藏高原、大兴安岭、小兴安岭、天山和阿尔泰地区。随着我国经济建设的持续推进，在冻土地区不断进行着重大的工程建设。在工程建设过程中，由于冻土高含冰量，冻土热稳定性差，冻涨及融沉性强，极易造成路基下沉、变形、开裂等病害，对基础设施建设造成极大的影响，因此保证冻土地区路基稳定性变得尤为重要。

现有技术中，冻土地区通常同时采用通风(管)路基、片(块)石路基或热棒路基等主动工程措施，以及采用保温材料隔热的被动工程措施，改善路基稳定性。其中，作为保护冻土重要措施之一的被动工程措施中使用的保温材料，主要为发泡聚苯乙烯(简称EPS)、挤塑聚苯乙烯(简称XPS)、聚氨酯(简称PU)等；该类材料由于其本身固有的特性如难以回收利用、污染环境、耐久性差、脆性大、低温抗冲击性能差、成本高，造成了其服役寿命短、路基使用年限久、稳定性差等缺点。

通常情况下，冻土地区的路基工程，还可能受到一系列因素，例如列车的荷载冲击震动、爆破等工程扰动的影响，加之该类地区气候十分复杂，路基出现的翻浆、沉陷等灾害较以往更为严重，严重影响路基的稳定性。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料。从而提供一种具有优良保温隔热能力兼具阻尼减震功能的水泥基多孔材料，并且是一种低成本可控孔结构的水泥基多孔材料。

本发明的内容是：一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0～50重量份、纤维0～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成。

本发明的内容较好的是：由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0.1～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0～50重量份、纤维0.1～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成。

本发明的内容较好的是：由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0.1～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0.1～50重量份、纤维0.1～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成。

本发明的内容中：所述水泥是符合现行GB 175《通用硅酸盐水泥》标准的通用硅酸盐水泥(可以是P·O 42.5、P·O 42.5R、P·C 42.5、P·I 42.5、以及P·O 52.5等)。

本发明的内容中：所述矿物掺合料可以是粉煤灰(可以是满足GB/T 1596要求的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰中的一种或两种以上的混合物)、矿渣粉(可以是满足GB/T 18046要求的S75等级及以上粒化高炉矿渣粉)、磷渣粉(可以是满足GB/T 26751的L70级及以上的粒化电炉磷渣粉)、偏高岭土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的偏高岭土、灵寿县晶佳矿产品加工厂生产的偏高岭土、灵寿县百胜矿产品加工厂生产的偏高岭土等)、以及建筑废渣微粉的一种或两种以上的混合物，并且矿物掺合料的比表面积≥350m²/kg。

本发明的内容中：所述膨润土可以是天然膨润土(例如：明光市涧溪镇大地凹凸棒加工厂生产的天然膨润土，浙江丰虹化工有限公司生产的天然膨润土，石家庄长利矿产品有限公司生产的长利牌天然膨润土等)、钠基膨润土(例如：山东佰鸿新材料公司生产的方与牌钠基膨润土，灵寿运发矿产品加工厂生产的运发牌膨润土，广州潮顺建材有限公司生产的易通牌钠基膨润土等)、钙基膨润土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的健石牌钙基膨润土，灵寿县耀辉矿产品贸易有限公司的耀辉牌钙基膨润土，灵寿县百胜矿产品加工厂生产的百胜牌钙基膨润土等)、有机膨润土(例如：浙江华特新材料有限公司生产的华特牌有机膨润土，上海万照精细化工有限公司生产的WSG牌有机膨润土，内蒙古宁城天宇膨润土科技有限公司生产的TY型有机膨润土等)、以及锂基膨润土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的健石牌锂基膨润土，信阳市平桥区豫龙膨润土厂生产的豫龙牌锂基膨润土，潍坊圣石蒙脱石科技有限公司生产的圣石牌锂基膨润土等)的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述聚合物可以是(水性)环氧树脂(例如：山东豪耀新材料有限公司生产的HY型水性环氧树脂，深圳市吉田化工有限公司生产的吉田牌E0430环氧树脂，无锡长干化工有限公司生产的828牌环氧树脂等)、可再分散乳胶粉(例如：任丘市金誉化工有限公司生产的金誉牌可再分散乳胶粉，德州泰鼎新材料科技有限公司生产的LD-1410型可再分散乳胶粉，山西三维集团股份有限公司国平双赢牌04型可再分散乳胶粉等)、以及(水性)聚氨酯(例如：济宁华凯树脂有限公司生产的HK718型水性聚氨酯，山东佰仟化工有限公司生产DB-102型水性聚氨酯，上海拓佳印刷材料有限公司生产的TJ-08聚氨酯乳液等)的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述泡沫是市售泡沫剂(例如：河南华泰科技股份有限公司生产的HTW-1、HTQ-1型复合发泡剂，临沂市河东区科泰节能建材机械有限公司生产的动物蛋白发泡剂，漳州万可涂节能建材科技有限公司万可涂牌发泡剂等)通过物理发泡制备的密度在20kg/m³～120kg/m³的预制泡沫。

本发明的内容中：所述防水剂可以为苯丙乳液(例如：广州穗欣化工有限公司生产的7199A苯丙乳液，广州梵浩贸易有限公司生产的7199N型苯丙乳液，济南英出化工科技有限公司生产的甄妙035型苯丙乳液等)、硬脂酸盐(例如：上海鹿华智能科技有限公司生产的鹿华牌硬脂酸钙，石家庄品佰化工科技有限公司生产的品佰牌硬脂酸锌，杭州望江油脂化工有限公司生产的之江牌硬脂酸钙等)、有机硅(例如：南昌市青云谱区海韵建材防水材料厂生产的东方宇神牌有机硅，上海爱杰化工有限公司生产的爱建牌AJ8020有机硅，济南宸硕新型建材有限公司生产的宸硕有机硅等)、以及改性有机硅(例如：莱阳市众兴有机硅有限公司生产的众兴牌改性有机硅，东莞市嘉宏有机硅科技有限公司生产的Goon889型改性有机硅，广州巴泰化工有限公司的BT8828改性有机硅等)的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述纤维可以为市售聚丙烯纤维(例如：常州市天怡工程纤维有限公司生产的TY型聚丙烯纤维，山东鸿聚工程材料有限公司生产的鸿聚牌聚丙烯纤维，上海齐硕实业有限公司生产的齐硕牌聚丙烯纤维等)、耐碱玻璃纤维(例如：盐城市爱丽维纤维制品有限公司生产的爱丽维耐碱玻璃纤维，广州和太丝化工材料有限公司生产的GRC的耐碱玻璃纤维，泰安市嘉程纤维有限公司生产的嘉程牌耐碱玻璃纤维等)、以及玄武岩纤维(例如：天之途科技有限公司生产的TZT牌玄武岩纤维，武汉恒驰达新材料有限公司生产的HCD玄武岩纤维，海宁安捷复合材料有限责任公司生产的安捷牌玄武岩纤维等)的一种或两种以上的混合物。

本发明的内容中：所述减水剂是市售减水剂(例如：四川柯帅外加剂有限公司生产的KJ-50Z聚羧酸减水剂，江苏苏博特新材料股份有限公司生产的SBTJM-Ⅱ型聚羧酸减水剂，科之杰新材料集团有限公司生产的Point400型聚羧酸减水剂)。

本发明的内容中：所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的干密度为100～1000kg/m³，导热系数为0.04～0.32W/(m·K)，阻尼系数为0.06～0.5，体积吸水率为小于5％。

本发明所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的制备方法是：将水泥、矿物掺合料、纤维、膨润土、减水剂、防水剂、聚合物和水混合，拌制成均匀的水泥浆体，再加入泡沫，再次搅拌均匀后，经浇筑成型、养护，即制得冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

(1)水泥基多孔材料是通过物理方法将泡沫剂溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成的浆体中，经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的轻质微孔材料，该类材料成本低、可二次利用、耐久性良好，缓冲吸能、隔音降噪、保温隔热能力良好，还具有可控的孔结构及工作性的特点；本发明冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料是具有优异保温隔热、抗震减震降噪的膨润土改性水泥基多孔材料，特别适用于冻土地区路基保温层使用；

(2)本发明冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料(简称水泥基多孔材料)中，水泥水化产生强度，稳定泡沫，水泥浆体硬化后，形成气孔，使材料具有保温隔热能力和减震效果；泡沫从制备完成后，时刻发生着裂化，泡径时刻发生变化，一般地是，裂化时间越长，平均泡径越大；泡沫裂化终止决定泡沫经历的裂化历程，泡沫裂化历程决定泡径大小，泡径大小又决定材料中气孔大小；泡沫裂化终止需要依靠水泥浆体的凝结硬化，而调整水泥、矿物掺合料、纤维、膨润土、减水剂、防水剂、聚合物和水组成和含量，直接影响水泥浆体的凝结硬化，可以用于调控泡沫裂化历程，从而调控材料中气孔大小；矿物掺合料发生火山灰反应，未参与反应的矿物掺合料与浆体中的固体颗粒堆积，调控材料的力学性能；膨润土难以参与水化，在一定范围内，不利于力学性能的提升，可用于降低材料的弹性模量；膨润土吸水肿胀，有利于降低浆体密度，在制备相同干密度的材料，掺加膨润土后可降低泡沫掺量；膨润土有利于延缓水在浆体内部和泡沫表面迁移，延缓泡沫裂化，控制泡沫泡径变大，利于控制气孔孔径大小，有利于材料保温隔热能力与阻尼减震效果的提升；聚合物在材料内部形成三维网络结构，有利于增加材料承受应力下的应变，降低弹性模量，有利于减震效果的提升；防水剂在材料内部形成三维防水网络，起到降低材料吸水率的作用；纤维材料材料内部起到阻碍裂纹发展的作用；

(3)本发明水泥基多孔材料干密度为100～1000kg/m³，属于轻质水泥基多孔材料范畴；本发明水泥基多孔材料导热系数为0.04～0.32W/(m·K)，可与发泡聚苯乙烯(简称EPS)、挤塑聚苯乙烯(简称XPS)、聚氨酯(简称PU)等接近，但成本远低于有机及其他保温材料，拆除后可处理回收后重复利用；本发明水泥基多孔材料体积吸水率为小于5％，低于普通路基保温材料吸水率，有利于提升服役年限；本发明水泥基多孔材料阻尼系数为0.06～0.5，具有一定的减震效果；本发明水泥基多孔材料料浆流动性良好，可在路基施工现场施工，也可工厂预制成型，路基施工现场安装，施工方式选择性强；本发明水泥基多孔材料可使用高温蒸汽养护加快周转速度，也可常温养护，选择性强；

(4)本发明水泥基多孔材料与现有普通路基保温材料相比，除保温隔热能力外还兼具有阻尼减震功能，并且具有密度、导热系数、孔径、阻尼系数可调节等特点；本发明的主要原材料来源广泛，可大量利用工业废弃物，具有降低生产成本、保护环境的作用；

(5)本发明水泥基多孔材料制备工艺简单，工序简便，可在现场制作，也可工厂预制、现场安装，选择性强，容易操作，实用性强。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料40重量份、膨润土20重量份、聚合物30重量份、减水剂0.9重量份、泡沫30重量份、防水剂8重量份、纤维7.5重量份、以及水135重量份的原料混合组成。

实施例2：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥120重量份、矿物掺合料70重量份、膨润土30重量份、聚合物50重量份、减水剂1重量份、泡沫55重量份、防水剂10.8重量份、纤维13.5重量份、以及水216重量份的原料混合组成。

实施例3：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由

水泥360重量份、矿物掺合料140重量份、膨润土100重量份、聚合物95重量份、泡沫21重量份、防水剂30重量份、纤维24重量份、以及水480重量份的原料混合组成。

实施例4：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥560重量份、矿物掺合料168重量份、膨润土7.3重量份、聚合物109重量份、减水剂4.2重量份、泡沫14重量份、防水剂42重量份、纤维16.7重量份、水627.8重量份的原料混合组成。

实施例1～4所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的制备方法是：将水泥、矿物掺合料、纤维、膨润土、减水剂、防水剂、聚合物和水混合，拌制成均匀的水泥浆体，再加入泡沫，再次搅拌均匀后，经浇筑成型、养护，即制得冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料。

实施例1～4中：所述水泥是P·O 42.5或P·O 42.5R，矿物掺合料是S95级矿粉或Ⅰ型粉煤灰，膨润土是明光市涧溪镇大地凹凸棒加工厂生产的天然膨润土、山东佰鸿新材料公司方与牌钠基膨润土或灵寿县健石矿物粉体厂生产的健石牌钙基膨润土，聚合物是山东豪耀新材料有限公司生产的HY型水性环氧树脂、任丘市金誉化工有限公司生产的金誉牌可再分散乳胶粉或济宁华凯树脂有限公司生产的HK718型水性聚氨酯，减水剂是四川柯帅外加剂有限公司生产的KJ-50Z聚羧酸减水剂或科之杰新材料集团有限公司生产的Point400型聚羧酸减水剂，泡沫是河南华泰科技股份有限公司生产的HTW-1、HTQ-1型复合发泡剂或漳州万可涂节能建材科技有限公司万可涂牌发泡剂，防水剂是广州穗欣化工有限公司生产的7199A苯丙乳液、上海鹿华智能科技有限公司生产的鹿华牌硬脂酸钙或南昌市青云谱区海韵建材防水材料厂生产的东方宇神牌有机硅、纤维是常州市天怡工程纤维有限公司生产的TY型聚丙烯纤维、盐城市爱丽维纤维制品有限公司生产的爱丽维耐碱玻璃纤维或天之途科技有限公司生产的TZT牌玄武岩纤维。

实施例1～4所得冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的性能如下表1：

表1：隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料性能：

实施例5：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料50重量份、膨润土0.1重量份、聚合物10重量份、泡沫2重量份、以及水50重量份的原料混合组成。

实施例6：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥800重量份、矿物掺合料400重量份、膨润土300重量份、聚合物200重量份、泡沫55重量份、以及水800重量份的原料混合组成。

实施例7：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥425重量份、矿物掺合料225重量份、膨润土150重量份、聚合物105重量份、泡沫28重量份、以及水425重量份的原料混合组成。

实施例8：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料50重量份、膨润土0.1重量份、聚合物10重量份、泡沫2重量份、防水剂0.1重量份、纤维0.1重量份、以及水50重量份的原料混合组成。

实施例9：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥800重量份、矿物掺合料400重量份、膨润土300重量份、聚合物200重量份、泡沫55重量份、防水剂50重量份、纤维50重量份、以及水800重量份的原料混合组成。

实施例10：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥425重量份、矿物掺合料225重量份、膨润土150重量份、聚合物105重量份、泡沫29重量份、防水剂25重量份、纤维25重量份、以及水425重量份的原料混合组成。

实施例11：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料50重量份、膨润土0.1重量份、聚合物10重量份、减水剂0.1重量份、泡沫2重量份、纤维0.1重量份、以及水50重量份的原料混合组成。

实施例12：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥800重量份、矿物掺合料400重量份、膨润土300重量份、聚合物200重量份、减水剂10重量份、泡沫55重量份、纤维50重量份、以及水800重量份的原料混合组成。

实施例13：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥425重量份、矿物掺合料225重量份、膨润土150重量份、聚合物105重量份、减水剂5重量份、泡沫28重量份、纤维25重量份、以及水425重量份的原料混合组成。

实施例14：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料50重量份、膨润土0.1重量份、聚合物10重量份、减水剂0.1重量份、泡沫2重量份、防水剂0.1重量份、以及水50重量份的原料混合组成。

实施例15：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥800重量份、矿物掺合料400重量份、膨润土300重量份、聚合物200重量份、减水剂10重量份、泡沫55重量份、防水剂50重量份、以及水800重量份的原料混合组成。

实施例16：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥425重量份、矿物掺合料225重量份、膨润土150重量份、聚合物105重量份、减水剂5重量份、泡沫28重量份、防水剂25重量份、以及水425重量份的原料混合组成。

实施例17：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50重量份、矿物掺合料50重量份、膨润土0.1重量份、聚合物10重量份、减水剂0.1重量份、泡沫2重量份、防水剂0.1重量份、纤维0.1重量份、以及水50重量份的原料混合组成。

实施例18：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥800重量份、矿物掺合料400重量份、膨润土300重量份、聚合物200重量份、减水剂10重量份、泡沫55重量份、防水剂50重量份、纤维50重量份、以及水800重量份的原料混合组成。

实施例19：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥425重量份、矿物掺合料225重量份、膨润土150重量份、聚合物105重量份、减水剂5重量份、泡沫28重量份、防水剂25重量份、纤维25重量份、以及水425重量份的原料混合组成。

实施例20～26：

一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0～50重量份、纤维0～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成；各实施例中各组分原料的具体重量份用量见下表2：

表2：

上述实施例5～26中：

所述水泥是符合现行GB 175《通用硅酸盐水泥》标准的通用硅酸盐水泥(可以是P·O 42.5、P·O 42.5R、P·C 42.5、P·I 42.5或P·O 52.5等)。所述矿物掺合料可以是粉煤灰(可以是满足GB/T 1596要求的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰中的一种或两种以上的混合物，例如：灵寿县百胜矿产品加工厂生产的一级粉煤灰、灵寿县华硕矿产品加工厂生产的二级粉煤灰、四川江油巴蜀电厂生产的一级粉煤灰)、矿渣粉(可以是满足GB/T 18046要求的S75等级及以上粒化高炉矿渣粉，例如：河南省小海豹超细微珠科技开发有限公司生产的S115级矿粉、灵寿县兰祥矿产品加工厂生产的S95级矿粉、南京柏阳化工有限公司生产的S105级矿粉)、磷渣粉(可以是满足GB/T 26751的L70级及以上的粒化电炉磷渣粉，例如：贵阳国华天成磷业有限公司生产的L70级磷渣粉、贵州力邦超细微粉有限公司生产的L70级磷渣粉、川投电冶公司黄磷厂生产的L70级磷渣粉)、偏高岭土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的偏高岭土、灵寿县晶佳矿产品加工厂生产的偏高岭土、灵寿县百胜矿产品加工厂生产的偏高岭土)、以及建筑废渣微粉(例如：成都泽弘房屋拆除有限公司、成都龙山房屋拆除有限公司、成都鼎成拆除有限公司提供的建筑废渣微粉)的一种或两种以上的混合物，并且矿物掺合料的比表面积≥350m²/kg。

所述膨润土可以是天然膨润土(例如：明光市涧溪镇大地凹凸棒加工厂生产的天然膨润土，浙江丰虹化工有限公司生产的天然膨润土，石家庄长利矿产品有限公司生产的长利牌天然膨润土等)、钠基膨润土(例如：山东佰鸿新材料公司生产的方与牌钠基膨润土，灵寿运发矿产品加工厂生产的运发牌膨润土，广州潮顺建材有限公司生产的易通牌钠基膨润土等)、钙基膨润土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的健石牌钙基膨润土，灵寿县耀辉矿产品贸易有限公司的耀辉牌钙基膨润土，灵寿县百胜矿产品加工厂生产的百胜牌钙基膨润土等)、有机膨润土(例如：浙江华特新材料有限公司生产的华特牌有机膨润土，上海万照精细化工有限公司生产的WSG牌有机膨润土，内蒙古宁城天宇膨润土科技有限公司生产的TY型有机膨润土等)、以及锂基膨润土(例如：灵寿县健石矿物粉体厂生产的健石牌锂基膨润土，信阳市平桥区豫龙膨润土厂生产的豫龙牌锂基膨润土，潍坊圣石蒙脱石科技有限公司生产的圣石牌锂基膨润土等)的一种或两种以上的混合物。

所述聚合物可以是(水性)环氧树脂(例如：山东豪耀新材料有限公司生产的HY型水性环氧树脂，深圳市吉田化工有限公司生产的吉田牌E0430环氧树脂，无锡长干化工有限公司生产的828牌环氧树脂等)、可再分散乳胶粉(例如：任丘市金誉化工有限公司生产的金誉牌可再分散乳胶粉，德州泰鼎新材料科技有限公司生产的LD-1410型可再分散乳胶粉，山西三维集团股份有限公司国平双赢牌04型可再分散乳胶粉等)、以及(水性)聚氨酯(例如：济宁华凯树脂有限公司生产的HK718型水性聚氨酯，山东佰仟化工有限公司生产DB-102型水性聚氨酯，上海拓佳印刷材料有限公司生产的TJ-08聚氨酯乳液等)的一种或两种以上的混合物。

所述泡沫是市售泡沫剂(例如：河南华泰科技股份有限公司生产的HTW-1、HTQ-1型复合发泡剂，临沂市河东区科泰节能建材机械有限公司生产的动物蛋白发泡剂，漳州万可涂节能建材科技有限公司万可涂牌发泡剂等)通过物理发泡制备的密度在20kg/m³～120kg/m³的预制泡沫。

所述防水剂可以为苯丙乳液(例如：广州穗欣化工有限公司生产的7199A苯丙乳液，广州梵浩贸易有限公司生产的7199N型苯丙乳液，济南英出化工科技有限公司生产的甄妙035型苯丙乳液等)、硬脂酸盐(例如：上海鹿华智能科技有限公司生产的鹿华牌硬脂酸钙，石家庄品佰化工科技有限公司生产的品佰牌硬脂酸锌，杭州望江油脂化工有限公司生产的之江牌硬脂酸钙等)、有机硅(例如：南昌市青云谱区海韵建材防水材料厂生产的东方宇神牌有机硅，上海爱杰化工有限公司生产的爱建牌AJ8020有机硅，济南宸硕新型建材有限公司生产的宸硕有机硅等)、以及改性有机硅(例如：莱阳市众兴有机硅有限公司生产的众兴牌改性有机硅，东莞市嘉宏有机硅科技有限公司生产的Goon889型改性有机硅，广州巴泰化工有限公司的BT8828改性有机硅等)的一种或两种以上的混合物。

所述纤维可以为市售聚丙烯纤维(例如：常州市天怡工程纤维有限公司生产的TY型聚丙烯纤维，山东鸿聚工程材料有限公司生产的鸿聚牌聚丙烯纤维，上海齐硕实业有限公司生产的齐硕牌聚丙烯纤维等)、耐碱玻璃纤维(例如：盐城市爱丽维纤维制品有限公司生产的爱丽维耐碱玻璃纤维，广州和太丝化工材料有限公司生产的GRC的耐碱玻璃纤维，泰安市嘉程纤维有限公司生产的嘉程牌耐碱玻璃纤维等)、以及玄武岩纤维(例如：天之途科技有限公司生产的TZT牌玄武岩纤维，武汉恒驰达新材料有限公司生产的HCD玄武岩纤维，海宁安捷复合材料有限责任公司生产的安捷牌玄武岩纤维等)的一种或两种以上的混合物。

所述减水剂是市售减水剂(例如：四川柯帅外加剂有限公司生产的KJ-50Z聚羧酸减水剂，江苏苏博特新材料股份有限公司生产的SBTJM-Ⅱ型聚羧酸减水剂，科之杰新材料集团有限公司生产的Point400型聚羧酸减水剂)。

上述实施例5～26所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的干密度为100～1000kg/m³，导热系数为0.04～0.32W/(m·K)，阻尼系数为0.06～0.5，体积吸水率为小于5％。

上述实施例5～26所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料的制备方法是：将水泥、矿物掺合料、纤维、膨润土、减水剂、防水剂、聚合物和水混合，拌制成均匀的水泥浆体，再加入泡沫，再次搅拌均匀后，经浇筑成型、养护，即制得冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料。

上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为重量(质量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述重质量(质量)份可以均是克或千克。

上述实施例中：组分原料用量等数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

上述实施例只选择了不同比例原料制备了冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，对于本技术领域的技术人员可以轻易的在这些实施例基础上做出不同的修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中不必经过创造性的劳动，因此，本发明不限于上述实施例；本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：由水泥50～800重量份、矿物掺合料50～400重量份、膨润土0.1～300重量份、聚合物10～200重量份、减水剂0.1～10重量份、泡沫2～55重量份、防水剂0.1～50重量份、纤维0.1～50重量份、以及水50～800重量份的原料混合组成；

所述矿物掺合料是粉煤灰、矿渣粉、磷渣粉、偏高岭土、以及建筑废渣粉的一种或两种以上的混合物，并且矿物掺合料的比表面积≥350m²/kg；

所述膨润土是天然膨润土、钙基膨润土、有机膨润土、以及锂基膨润土的一种或两种以上的混合物；

所述聚合物是环氧树脂、可再分散乳胶粉的一种或两种的混合物；

所述泡沫是市售泡沫剂通过物理发泡制备的密度在20kg/m³～120kg/m³的预制泡沫。

2.按权利要求1所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：所述水泥是符合现行GB 175《通用硅酸盐水泥》标准的通用硅酸盐水泥。

3.按权利要求1所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：所述防水剂为苯丙乳液、硬脂酸盐、有机硅、以及改性有机硅的一种或两种以上的混合物。

4.按权利要求1所述冻土地区路基用隔热减震膨润土改性水泥基多孔材料，其特征是：所述纤维为市售聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维、以及玄武岩纤维的一种或两种以上的混合物。