CN110028273A - 一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法 - Google Patents

一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于道路加固的灌浆料，其技术方案要点是：该灌浆料按质量份计，包括以下成分：碎石200‑250份、粘土砖粉150‑200份、水泥80‑100份、砂80‑100份、废弃混凝土60‑70份、粉煤灰50‑60份、水玻璃20‑40份、聚丙烯纤维20‑30份、甲基羟丙基纤维素20‑30份、掺合料20‑25份、减水剂2‑8份、早强剂2‑8份、防冻剂2‑4份和水300‑500份；本发明加固灌浆料，仅需使用少量水泥，用粘土砖粉和废气混凝土替代大量水泥的使用，降低灌浆料的成本，且组分组成比较简单，易于配制；通过在水泥中添加多种废弃物料及适配的添加剂，能够改善灌浆料的工作度，具有高流态、高强、抗裂性能好；能延长灌浆料的凝结时间，可施工时间长；抗压强度高的特点。

Description

一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及灌浆料技术领域，更具体地说，它涉及一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法。
背景技术
目前我国在建筑材料和土木工程领域现有的灌浆料大多数都是环氧树脂灌浆料和水泥基灌浆料。环氧树脂灌浆料生产成本高，施工操作复杂，与钢结构及混凝土的结合力差，耐久性差。市售和工程中使用的水泥基灌浆料的主要胶凝材料是以纯硫铝酸盐水泥或者纯普通硅酸盐水泥为主。近年来，水泥制造业需要利用大量粘土，破坏珍贵的不可再生耕地资源，同时放出大量二氧化碳，且在生产工序中会产生粉尘、机械振动噪音等各种污染。从而提高了水泥基灌浆料的生产成本。
现有公开号为CN106495581A的中国专利，其公开了一种用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下组分：废弃混凝土20～50份、水泥5～20份、钢渣20～40份、铁尾矿矿渣10～40份、粉煤灰10～30份、废石膏5～20份、聚丙烯纤维1～3份、减水剂0.2～0.8份、膨胀剂0.5～2份、早强剂0.5～1份。
上述的这种用于道路加固的灌浆料，仅需使用少量水泥，用多种废弃物料替代大量水泥的使用，降低灌浆料的成本，但是依旧存在一些缺点，如需要钢渣和废石膏进行生产，这两种原料均含有较多杂质，经过生产认证，其生产得到的灌浆料强度不是很高，还有改进的空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法，以解决背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下成分：碎石200-250份、粘土砖粉150-200份、水泥80-100份、砂80-100份、废弃混凝土60-70份、粉煤灰50-60份、水玻璃20-40份、聚丙烯纤维20-30份、甲基羟丙基纤维素20-30份、掺合料20-25份、减水剂2-8份、早强剂2-8份、防冻剂2-4份和水300-500份。
进一步地，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石230-250份、粘土砖粉170-190份、水泥85-90份、砂85-90份、废弃混凝土62-68份、粉煤灰52-58份、水玻璃30-35份、聚丙烯纤维24-26份、甲基羟丙基纤维素24-26份、掺合料22-25份、减水剂5-7份、早强剂5-7份、防冻剂3-4份、水360-470份。
进一步地，所述砂由细度模数为2.0-1.8的石英砂、细度模数为2.8-2.4的烘干砂、细度模数为3.2-3.5的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为(35-40)：(20-30)：(25-35)。
进一步地，所述掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
进一步地，所述早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为(40-42)：(28-32)：(16-18)。
进一步地，所述防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为(20-24):(37-40):(28-32):(12-15):(8-12):(14-17)。
进一步地，所述碎石由天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
本发明还提供了一种用于道路加固的灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将粘土砖粉和废弃混凝土充分烘干之后，利用机械将其破碎、筛分，得到粒径尺寸为2-4mm的混合颗粒；
S2、对所述S1过程得到的混合颗粒进行清洗，清洗时利用高压水射流清洗机进行清洗，清洗时间不少于5分钟；
S3、将所述S2过程中清洗过后的混合颗粒加入到搅拌机内，之后再依次加入碎石、水泥、砂、粉煤灰、水玻璃、聚丙烯纤维、甲基羟丙基纤维素和掺合料，充分搅拌均匀；
S4、将减水剂、早强剂和防冻剂倒入水中，搅拌成悬浊液，之后向所述S3过程中的搅拌机内加入该悬浊液，并将搅拌机内的物料搅拌均匀，得到灌浆料；
S5、向灌浆料内泼洒质量分数为5％的葡萄糖酸钠溶液，灌浆料和葡萄萄酸钠的体积比为(900-1000)：(20-30)。
进一步的，所述S1将粘土砖粉和废弃混凝土充分烘干之后，利用机械将其破碎、筛分，得到粒径尺寸为3mm的混合颗粒。
进一步的，所述S4向灌浆料内泼洒质量分数为5％的葡萄糖酸钠溶液，灌浆料和葡萄萄酸钠的体积比为(950-970)：(24-26)。
本发明还提供了一种用于道路加固的灌浆料的使用方法，包括以下步骤：
S1、道路准备：利用清扫设备清扫道路中凹坑的基础表面，直至道路凹坑表面无碎石、浮浆和油污，在浇注灌浆料24h之前,将道路上的凹坑表面充分湿润，在浇注灌浆料1h前，将道路上的凹坑内积水吸干；
S2、搅拌灌浆料：在浇注灌浆料30min之前搅拌灌浆料，搅拌灌浆料时的搅拌速度为1-2r/s。
S4、灌注:灌浆时将搅拌完成的灌浆料倒入道路上的凹坑内，用平铲和瓦刀将凹坑内填补的灌浆料砌到和道路表面齐平。
S5、养护：灌浆料灌注之后每隔24h进行洒水养护，并加盖草袋保持湿润，浇水养护时间不得少于7天，浇水次数应保持灌浆料处于湿润状态。
进一步的，对道路上凹坑内进行灌浆时，灌浆一次的厚度以3-12cm为宜，对于灌浆层厚度大于12cm的采用分次灌浆的方法进行灌浆。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1.本发明加固灌浆料，仅需使用少量水泥，用粘土砖粉和废气混凝土替代大量水泥的使用，降低灌浆料的成本，且组分组成比较简单，易于配制。
2.通过在水泥中添加多种废弃物料及适配的添加剂，能够改善灌浆料的工作度，具有高流态、高强、抗裂性能好；能延长灌浆料的凝结时间，可施工时间长；抗压强度高的特点。
具体实施方式
实施例1
一种用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石230份、粘土砖粉170份、水泥85份、砂85份、废弃混凝土62份、粉煤灰52份、水玻璃30份、聚丙烯纤维24份、甲基羟丙基纤维素24份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水360份；
其中采用的砂由细度模数为2.0的石英砂、细度模数为2.8的烘干砂、细度模数为3.2的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为35：20：25。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为40：28：16。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为20:37:28:12:8:14。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
由于采用了成分占比较高的粘土砖粉和废弃混凝土，在一定程度上减小了水泥的耗费量，故在一定程度上缩减了成本；且配制的掺合料、早强剂、防冻剂提高了灌浆料的性能，使得灌浆料具有高流态、高强、抗裂性能好；能延长灌浆料的凝结时间，可施工时间长；抗压强度高的特点。
实施例2
与实施例1的不同之处在于用于道路加固的灌浆料的组成不同：
实施例2中的用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石240份、粘土砖粉180份、水泥88份、砂85份、废弃混凝土62份、粉煤灰52份、水玻璃30份、聚丙烯纤维24份、甲基羟丙基纤维素24份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水360份；
其中采用的砂由细度模数为1.9的石英砂、细度模数为2.6的烘干砂、细度模数为3.3的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为38：25：30。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为41：30：17。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为22:38:30:13:10:15。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
实施例3
与实施例1的不同之处在于用于道路加固的灌浆料的组成不同：
实施例3中的用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石240份、粘土砖粉180份、水泥88份、砂85份、废弃混凝土66份、粉煤灰55份、水玻璃33份、聚丙烯纤维25份、甲基羟丙基纤维素25份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水400份；
其中采用的砂由细度模数为1.9的石英砂、细度模数为2.6的烘干砂、细度模数为3.3的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为38：25：30。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为41：30：17。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为22:38:30:13:10:15。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
实施例4
与实施例1的不同之处在于用于道路加固的灌浆料的组成不同：
实施例4中的用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石245份、粘土砖粉185份、水泥89份、砂88份、废弃混凝土64份、粉煤灰57份、水玻璃34份、聚丙烯纤维25份、甲基羟丙基纤维素25份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水400份；
其中采用的砂由细度模数为1.9的石英砂、细度模数为2.6的烘干砂、细度模数为3.3的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为39：28：33。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为41：30：17。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为23:39:31:14:11:16。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
实施例5
与实施例1的不同之处在于用于道路加固的灌浆料的组成不同：
实施例5中的用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石250份、粘土砖粉190份、水泥90份、砂88份、废弃混凝土64份、粉煤灰57份、水玻璃34份、聚丙烯纤维25份、甲基羟丙基纤维素25份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水440份；
其中采用的砂由细度模数为1.9的石英砂、细度模数为2.6的烘干砂、细度模数为3.3的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为35：30：33。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为41：30：17。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为23:39:31:14:11:16。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
实施例6
与实施例1的不同之处在于用于道路加固的灌浆料的组成不同：
实施例6中的用于道路加固的灌浆料，该灌浆料按质量份计，包括以下重量份的原料：碎石250份、粘土砖粉190份、水泥90份、砂90份、废弃混凝土68份、粉煤灰58份、水玻璃34份、聚丙烯纤维25份、甲基羟丙基纤维素25份、掺合料22份、减水剂5份、早强剂5份、防冻剂3份、水450份；
其中采用的砂由细度模数为1.8的石英砂、细度模数为2.4的烘干砂、细度模数为3.5的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为35：30：33。
其中采用的掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
其中采用的早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为40：32：17。
其中采用的防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为23:39:31:14:11:16。
其中采用的碎石由天然岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
实施例7
与实施例1的不同之处在于提供了一种用于道路加固的灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将粘土砖粉和废弃混凝土充分烘干之后，利用机械将其破碎、筛分，得到粒径尺寸为3mm的混合颗粒；
S2、对S1过程得到的混合颗粒进行清洗，清洗时利用高压水射流清洗机进行清洗，清洗时间为10分钟；
S3、将S2过程中清洗过后的混合颗粒加入到搅拌机内，之后再依次加入碎石、水泥、砂、粉煤灰、水玻璃、聚丙烯纤维、甲基羟丙基纤维素和掺合料，充分搅拌均匀；
S4、将减水剂、早强剂和防冻剂倒入水中，搅拌成悬浊液，之后向S3过程中的搅拌机内加入该悬浊液，并将搅拌机内的物料搅拌均匀，得到灌浆料；
S5、向灌浆料内泼洒质量分数为5％的葡萄糖酸钠溶液，灌浆料和葡萄萄酸钠的体积比为960：25。
实施例8
与实施例1的不同之处在于提供了一种用于道路加固的灌浆料的使用方法，包括以下步骤：
S1、道路准备：利用清扫设备清扫道路中凹坑的基础表面，直至道路凹坑表面无碎石、浮浆和油污，在浇注灌浆料24h之前,将道路上的凹坑表面充分湿润，在浇注灌浆料1h前，将道路上的凹坑内积水吸干；
S2、搅拌灌浆料：在浇注灌浆料30min之前搅拌灌浆料，搅拌灌浆料时的搅拌速度为2r/s。
S4、灌注:灌浆时将搅拌完成的灌浆料倒入道路上的凹坑内，用平铲和瓦刀将凹坑内填补的灌浆料砌到和道路表面齐平。
S5、养护：灌浆料灌注之后每隔24h进行洒水养护，并加盖草袋保持湿润，浇水养护时间为8天，浇水次数应保持灌浆料处于湿润状态。
其中，当对道路上凹坑内进行灌浆时，灌浆一次的厚度以8cm为宜，对于灌浆层厚度大于8cm的采用分次灌浆的方法进行灌浆。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：该灌浆料按质量份计，包括以下成分：碎石200-250份、粘土砖粉150-200份、水泥80-100份、砂80-100份、废弃混凝土60-70份、粉煤灰50-60份、水玻璃20-40份、聚丙烯纤维20-30份、甲基羟丙基纤维素20-30份、掺合料20-25份、减水剂2-8份、早强剂2-8份、防冻剂2-4份和水300-500份。
2.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：包括以下重量份的原料：碎石230-250份、粘土砖粉170-190份、水泥85-90份、砂85-90份、废弃混凝土62-68份、粉煤灰52-58份、水玻璃30-35份、聚丙烯纤维24-26份、甲基羟丙基纤维素24-26份、掺合料22-25份、减水剂5-7份、早强剂5-7份、防冻剂3-4份、水360-470份。
3.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：所述砂由细度模数为2.0-1.8的石英砂、细度模数为2.8-2.4的烘干砂、细度模数为3.2-3.5的水洗砂按一定比例复配得到，其中石英砂、烘干砂、水洗砂的质量比为(35-40)：(20-30)：(25-35)。
4.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：所述掺合料包括硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石按一定比例复配得到，其中硅粉、钢渣粉、有机硅烷偶联剂、改性纳米二氧化硅和石灰石的质量比为2：2：1：2：1。
5.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：所述早强剂由硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺按一定比例复配得到，其中硝酸锂、硫酸钠、三乙醇胺复配的质量比为(40-42)：(28-32)：(16-18)。
6.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：所述防冻剂为防冻剂为亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇按一定比例复配得到，其中亚硝酸钠、碳酸钙、氯化钙、亚硝酸钙、尿素和乙二醇复配的质量比为(20-24):(37-40):(28-32):(12-15):(8-12):(14-17)。
7.根据权利要求1所述的一种用于道路加固的灌浆料，其特征在于：所述碎石由天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的，粒径尺寸为10mm的岩石颗粒。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的用于道路加固的灌浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将粘土砖粉和废弃混凝土充分烘干之后，利用机械将其破碎、筛分，得到粒径尺寸为2-4mm的混合颗粒；
S2、对所述S1过程得到的混合颗粒进行清洗，清洗时利用高压水射流清洗机进行清洗，清洗时间不少于5分钟；
S3、将所述S2过程中清洗过后的混合颗粒加入到搅拌机内，之后再依次加入碎石、水泥、砂、粉煤灰、水玻璃、聚丙烯纤维、甲基羟丙基纤维素和掺合料，充分搅拌均匀；
S4、将减水剂、早强剂和防冻剂倒入水中，搅拌成悬浊液，之后向所述S3过程中的搅拌机内加入该悬浊液，并将搅拌机内的物料搅拌均匀，得到灌浆料；
S5、向灌浆料内泼洒质量分数为5％的葡萄糖酸钠溶液，灌浆料和葡萄萄酸钠的体积比为(900-1000)：(20-30)。
9.根据权利要求8所述的一种用于道路加固的灌浆料的制备方法，其特征在于：所述S1将粘土砖粉和废弃混凝土充分烘干之后，利用机械将其破碎、筛分，得到粒径尺寸为3mm的混合颗粒。
10.根据权利要求8所述的一种用于道路加固的灌浆料的制备方法，其特征在于：所述S5向灌浆料内泼洒质量分数为5％的葡萄糖酸钠溶液，灌浆料和葡萄萄酸钠的体积比为(900-1000)：(20-30)。
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