CN116947388A - 适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 - Google Patents
适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116947388A CN116947388A CN202310921336.0A CN202310921336A CN116947388A CN 116947388 A CN116947388 A CN 116947388A CN 202310921336 A CN202310921336 A CN 202310921336A CN 116947388 A CN116947388 A CN 116947388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- repairing
- geopolymer material
- material suitable
- geopolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 81
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title claims abstract description 34
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 title claims abstract description 34
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000011800 void material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 34
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical class [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 27
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 4
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 32
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 30
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 14
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 11
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- -1 alkylbenzene sulfonate Chemical class 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2623—Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/05—Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法，属于胶凝材料的技术领域。本发明所公开的地聚合物材料是以矿渣、粉煤灰为主要原料，同时添加有适量VAE胶粉、引气剂、混凝土膨胀剂，再通过加入NaOH调节模数后的改性水玻璃的激发下进行地聚合反应产生的。该地聚合物材料具有流动性好、早期强度高、微膨胀的优点，抗折强度和韧性相比现有材料有显著提高。另外，该地聚合物材料，制备方法简单易操作，具有较强的实用性与经济性，可广泛应用于适用于道路层间脱空病害的修复。
Description
技术领域
本发明属于胶凝材料的技术领域，具体涉及一种适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法
背景技术
道路层间脱空是由于路基不均匀沉降及路基土固结、温度、湿度、荷载、材料等因素造成半刚性基层沥青路面结构层的不连续接触现象。在该种病害的位置可能出现道路承载力下降，如不及时处理会路面出现唧浆、龟裂等病害。
道路非开挖注浆加固法，即注浆修复技术，是处理这一病害的常用方法，通过把注浆材料注入路基和基层的裂缝或孔隙中，起到加固作用，提高基层的承载能力。同其他修复方法相比，注浆修复技术具有对交通影响小，并且材料成本和施工成本相对较低，而补强修复的效果却十分显著，具有较好的社会经济效益。注浆材料性能的优劣是注浆工程能否达到成功的关键因素，对整个施工过程有着极其本质的影响。
常用的注浆材料分别为水泥注浆材料、高聚物注浆材料、地聚合物注浆材料和沥青注浆材料。水泥基注浆材料是目前道路工程领域应用较为广泛、发展较快的注浆材料，但普通水泥浆液的抗水分散和抗水溶性差。传统的水泥材料虽然可以显著提高路基土的强度和刚度，但因为其耐久性能较差，尤其在硫酸盐或氯盐的侵蚀作用下，被加固土体的物理力学性能会发生严重的劣化。
地聚合物材料作为一种新型的胶凝材料，具有力学性能好、耐高温、耐酸、耐久性优良及可回收再利用等优点。其原料之一的矿渣不仅本身是一种具有潜在活性的玻璃体结构物质，而且价格较低。其原料之一的粉煤灰材料流动性好，价格低廉，大幅度降低了道路工程中注浆所需要的成本，而且由于原材料之中的水泥的使用量减少，减少了生产水泥所消耗的不可再生能源的用量，更适合工程上的大规模应用。然而地聚合物材料存在抗折强度较低和韧性低等缺点，使其作为修复道路层间脱空病害的注浆加固材料在道路工程中的应用受到了制约。
发明内容
为了解决地聚合物材料作为修复道路层间脱空病害的注浆加固材料在道路工程中的应用时存在抗折强度较低和韧性低等技术问题，本发明提供了一种新型地聚合物材料。本发明提供的地聚合物材料具有流动性好、早期强度高性能的同时，还具有较好的抗折性能和韧性性能以及微膨胀性能，其能够满足修复道路层间脱空病害的施工需求，也能为工业废弃物的资源化利用开辟新途径。
本发明的目的之一在于提供一种适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料。
所述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，按重量份数计，包括以下原料：
其中，VAE胶粉与引气剂的重量份不同时为0份；
所述的改性水玻璃的制备方法包括：水玻璃溶液与氢氧化钠在20-30度的温度下搅拌均匀，然后静置至底部无沉淀。
优选的，所述1000份矿渣粉和粉煤灰由400份矿渣粉和600份粉煤灰组成。
优选的，以1000重量份的矿渣粉和粉煤灰计，所述VAE胶粉为10-30份、10-20份或20-30份。
优选的，以1000重量份的矿渣粉和粉煤灰计，所述引气剂为1-3份、1-2份或2-3份。
优选的，所述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料由矿渣粉400份、粉煤灰600份、VAE胶粉20份、引气剂1份、混凝土膨胀剂20份、改性水玻璃250份和350份制备而成。
优选的，所述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料的水胶比0.35。
优选的，所述的矿渣粉为S95级矿渣粉。S95级矿渣粉，其密度≥2.8g/cm3，比表面积≥400m2/kg，是用水淬高炉矿渣，经干燥，粉磨等工艺处理后得到的高细度，高活性粉料。S95级矿渣粉可有效提高混凝土的抗压强度，降低混凝土的成本。同时对抑制碱骨料反应，降低水化热，减少混凝土结构早期温度裂缝，提高混凝土密实度，提高抗渗和抗侵蚀能力有明显效果。
优选的，所述的粉煤灰为II级粉煤灰。II级粉煤灰，其密度≥2.0g/cm3，比表面积4≥00m2/kg。
所述的VAE胶粉为可分散性乳胶粉。采用的VAE胶粉具有极突出的防水性能，粘结强度好，可以有效改善地聚合物注浆材料的韧性，层间脱空病害形状多为扁平形态，注浆材料固结体容易受折，因此加入VAE胶粉可以起到“对症下药”的效果。
优选的，所述的引气剂为高纯度型混凝土引气剂。具体的，所述引气剂选自松香树脂类、烷基苯磺酸盐类和脂肪醇磺酸盐类中的一种或两种以上。
优选的，所述的混凝土膨胀剂为UEA膨胀剂。UEA膨胀剂耐久性良好，膨胀性能稳定，缩短终凝时间并且可以提高混凝土结构的抗裂防水能力。
优选的，所述改性水玻璃的模数为1.6。具体的，所述模数为1.6的改性水玻璃可以是由模数为2.25的水玻璃用氢氧化钠改性而成：模数为2.25的水玻璃水玻璃溶液与7-8g氢氧化钠在20-30度的温度下搅拌均匀，然后静置静置12个小时以上，待底部无沉淀时便制成了模数为1.6的改性水玻璃。
本发明的目的之二在于提供一种上述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料的制备方法。所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份将矿渣粉、粉煤灰、VAE胶粉、引气剂和混凝土膨胀剂混合均匀；
步骤二，向步骤一中的均匀混合物加入水搅拌均匀；
步骤三，向步骤二中得到的搅拌均匀的混合溶液中加入改性水玻璃，继续搅拌均匀，即可制成所述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的提供的适用于修复道路层间脱空病害的注浆加固的地聚合物材料,具有流动性好、早期强度高、抗折强度高和韧性好、微膨胀等优点。该地聚合物材料适用于常见的道路层间脱空病害的注浆加固施工，具有广阔的推广及应用前景。
2.本发明的提供的适用于修复道路层间脱空病害的注浆加固的地聚合物材料，以矿渣粉、粉煤灰为主要原料，不但可以使由工厂排放量较大的工业废渣得到合理利用以减少对环境的污染，还大幅度降低了道路工程中注浆所需要的成本，而且由于水泥的使用减少，减少了生产水泥所消耗的不可再生能源的用量，更适合工程上的大规模应用。
3.本发明提供的适用于修复道路层间脱空病害的注浆加固的地聚合物材料的制备方法，制备工艺简单、操作方便、易于推广及应用。
附图说明
图1为本发明提供的一种适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料的制备方法的流程示意图；
图2为实施例1-5中VAE胶粉掺量的泌水率以及膨胀率变化图；
图3为实施例1-5中VAE胶粉掺量的抗折强度以及抗压强度变化图；
图4为实施例1-5中引气剂掺量的泌水率以及膨胀率变化图；
图5为实施例1-5中引气剂掺量的抗折强度以及抗压强度变化图；
图6为泌水率和膨胀率测试方法所用试验容器及试验状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
下述实施例中，所用S95级矿渣粉、II级粉煤灰、VAE胶粉、SP50水玻璃、高纯度型混凝土引气剂、UEA混凝土膨胀剂均为市售商品。
实施例1
制备改性水玻璃：
先用模数为2.25的SP50水玻璃液体与质量约为7-8g的氢氧化钠在20-30度的温度下均匀搅拌10分钟，然后静置12个小时，待底部无沉淀时便制成了模数为1.6的改性水玻璃溶。
没有掺加VAE胶粉的地聚合物胶凝材料，其原料及重量份如下：
S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、混凝土膨胀剂20份、改性水玻璃250份；
此种没有掺加VAE胶粉的地聚合物胶凝材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入预先用氢氧化钠调配好模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。
泌水率和膨胀率测试方法：试验容器如图6所示，用亚克力材料制成，带有密封盖，高150mm，置放于水平面上。往容器内填灌地聚合物浆约100mm深，测填灌面高度并记录下来，然后盖严。图6中a1为最初填灌的浆液表面；a2为水面；a3为膨胀后的浆液表面。置放24h后量测其离析水面和地聚合物浆膨胀面，并按下式分别计算泌水率和膨胀率：
7d抗折强度、7d抗压强度测试方法：采用电动抗折试验机、微机控制岩石单轴压力试验机，以及适用于(4×4×16)cm试件的夹具，测定注浆材料固结体的7d抗折强度、7d抗压强度。
测试结果如表1所示：
表1
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 2.9％ | -2.9％ | 2.68MPa | 22.35MPa | 8.34 |
实施例2
掺加VAE胶粉的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、VAE胶粉10份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表2所示：
表2
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 2.3％ | -2.1％ | 2.9MPa | 21.83MPa | 7.53 |
实施例3
掺加VAE胶粉的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、VAE胶粉20份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表3所示：
表3
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 2.1％ | -2.0％ | 2.97MPa | 20.47MPa | 6.89 |
实施例4
掺加VAE胶粉的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、VAE胶粉30份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表4所示：
表4
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 1.8％ | -1.8％ | 3.39MPa | 19.49MPa | 5.75 |
实施例5
掺加VAE胶粉的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、VAE胶粉40份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表5所示：
表5
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 1.7％ | -1.1％ | 3.65MPa | 18.99MPa | 5.20 |
实施例6
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、高纯度型混凝土引气剂0.1份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表6所示：
表6
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 1.2％ | -1.2％ | 3.52MPa | 28.48MPa | 8.09 |
实施例7
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、高纯度型混凝土引气剂1份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表7所示：
表7
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 0％ | 0％ | 3.48MPa | 28.23MPa | 8.11 |
实施例8
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、高纯度型混凝土引气剂2份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表8所示：
表8
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 1.6％ | -1.8％ | 3.42MPa | 27.94MPa | 8.17 |
实施例9
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、高纯度型混凝土引气剂3份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表9所示：
表9
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 2.0％ | -2.9％ | 3.38MPa | 27.84MPa | 8.24 |
实施例10
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、高纯度型混凝土引气剂4份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。
测试结果如表10所示：
表10
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 2.6％ | -3.7％ | 3.31MPa | 27.20MPa | 8.22 |
实施例11
掺加VAE胶粉和引气剂的地聚合物材料的具体制备方式如下：
步骤一，按重量分数计，称取S95级矿渣粉400份、II级粉煤灰600份、VAE胶粉10份、高纯度型混凝土引气剂1份和UEA混凝土膨胀剂20份，并将其混合均匀；
步骤二，将步骤一中的均匀混合物放入水泥搅拌机中，再按设计好的水胶比0.35加入水与其混合，将混合物与水的混合溶液均匀搅拌约5分钟；
步骤三，向步骤二中得到的经过均匀搅拌的混合溶液中加入实施例1制备的模数为1.6的改性水玻璃250份，继续均匀搅拌约5分钟，制成地聚合物凝胶材料。
测试制成的地聚合物凝胶材料的泌水率、膨胀率、7d抗折强度和7d抗压强度。测试方法及过程同实施例1。测试结果如表11所示：
表11(数据应当优表7和表2)
| 参数 | 泌水率 | 膨胀率 | 7d抗折强度 | 7d抗压强度 | 压折比 |
| 数值 | 0％ | 0.5％ | 3.6MPa | 22.61MPa | 6.28 |
根据本发明实施例1-11及表1-11的泌水率，7d抗折强度、7d抗压强度的测量数据相互对比可以发现，本发明的掺加VAE胶粉的地聚合物材料，比不掺加VAE胶粉的地聚合物材料，在泌水率、7d抗压强度上有不同程度的下降，在膨胀率、7d抗折强度上却有不同程度的提升。本发明的掺加引气剂的地聚合物材料，比不掺加引气剂的地聚合物材料，在膨胀率、7d抗折强度、7d抗压强度上有不同程度的下降，在泌水率上却有不同程度的提升。由此可以证明，VAE胶粉的掺入可以有效改善地聚合物注浆材料的韧性，少量掺入引气剂可以改善控制泌水效果，增加膨胀率，而过掺则会导致相反的效果，降低浆液稳定性，使泌水增加，膨胀率降低。综上，该材料的综合性能最佳的配比为：矿渣粉掺量40％、粉煤灰掺量60％、VAE胶粉外掺2％、引气剂外掺0.1％、UEA膨胀剂外掺2％，改性水玻璃掺量25％、改性水玻璃模数1.6，水胶比0.35。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下原料：
其中，VAE胶粉与引气剂的重量份不同时为0份；
所述的改性水玻璃的制备方法包括：水玻璃溶液与氢氧化钠在20-30度的温度下搅拌均匀，然后静置至底部无沉淀。
2.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述1000份矿渣粉和粉煤灰由400份矿渣粉和600份粉煤灰组成。
3.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述VAE胶粉为10-30份、10-20份或20-30份。
4.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述引气剂为1-3份、1-2份或2-3份。
5.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，矿渣粉400份、粉煤灰600份、VAE胶粉20份、引气剂1份、混凝土膨胀剂20份、改性水玻璃250份和水350份。
6.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，水胶比0.35。
7.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述的矿渣粉为S95级矿渣粉；
所述的粉煤灰为II级粉煤灰。
8.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述的VAE胶粉为可分散性乳胶粉；
所述的引气剂为高纯度型混凝土引气剂；
所述的混凝土膨胀剂为UEA膨胀剂。
9.根据权利1所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料，其特征在于，所述改性水玻璃的模数为1.6。
10.权利要求1-9中任一项所述的适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按照重量份将矿渣粉、粉煤灰、VAE胶粉、引气剂和混凝土膨胀剂混合均匀；
步骤二，向步骤一中的均匀混合物加入水搅拌均匀；
步骤三，向步骤二中得到的搅拌均匀的混合溶液中加入改性水玻璃，继续搅拌均匀，即可制成所述适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310921336.0A CN116947388A (zh) | 2023-07-25 | 2023-07-25 | 适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310921336.0A CN116947388A (zh) | 2023-07-25 | 2023-07-25 | 适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116947388A true CN116947388A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88445843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310921336.0A Pending CN116947388A (zh) | 2023-07-25 | 2023-07-25 | 适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116947388A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103435301A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 武汉格瑞林建材科技股份有限公司 | 一种高流态微膨胀后张预应力孔道压浆剂及制备方法 |
| CN105461265A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 苏州混凝土水泥制品研究院有限公司 | 一种改性碱激发胶凝材料及其制备方法 |
| CN107352873A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-11-17 | 广东中澳高科新技术服务中心有限公司 | 地聚物灌浆料及其制备方法 |
| CN108164192A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-15 | 华南理工大学 | 一种地聚物基胶黏剂及其制备方法和应用 |
| US20190092688A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | University Of South Carolina | Fly Ash-Based Geopolymer Concrete and Method of Formation |
| US20190241472A1 (en) * | 2016-07-20 | 2019-08-08 | Synthos S.A. | Process for the production of geopolymer or geopolymer composite |
| CN110256038A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-20 | 长安大学 | 一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法 |
| CN110357504A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-22 | 长安大学 | 一种无水泥地聚物灌浆材料及其制备方法 |
| CN111018423A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 长安大学 | 一种煤矸石基复合地聚物注浆填充材料及其制备方法 |
| CN115893912A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-04-04 | 山东高速集团有限公司 | 一种低碳型地聚物砂浆修复材料及其制备方法 |
-
2023
- 2023-07-25 CN CN202310921336.0A patent/CN116947388A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103435301A (zh) * | 2013-08-16 | 2013-12-11 | 武汉格瑞林建材科技股份有限公司 | 一种高流态微膨胀后张预应力孔道压浆剂及制备方法 |
| CN105461265A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-04-06 | 苏州混凝土水泥制品研究院有限公司 | 一种改性碱激发胶凝材料及其制备方法 |
| US20190241472A1 (en) * | 2016-07-20 | 2019-08-08 | Synthos S.A. | Process for the production of geopolymer or geopolymer composite |
| CN107352873A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-11-17 | 广东中澳高科新技术服务中心有限公司 | 地聚物灌浆料及其制备方法 |
| US20190092688A1 (en) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | University Of South Carolina | Fly Ash-Based Geopolymer Concrete and Method of Formation |
| CN108164192A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-15 | 华南理工大学 | 一种地聚物基胶黏剂及其制备方法和应用 |
| CN110256038A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-09-20 | 长安大学 | 一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法 |
| CN110357504A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-22 | 长安大学 | 一种无水泥地聚物灌浆材料及其制备方法 |
| CN111018423A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 长安大学 | 一种煤矸石基复合地聚物注浆填充材料及其制备方法 |
| CN115893912A (zh) * | 2022-10-26 | 2023-04-04 | 山东高速集团有限公司 | 一种低碳型地聚物砂浆修复材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110845184B (zh) | 一种再生骨料混凝土及其制备方法 | |
| WO2022062493A1 (zh) | 一种建筑垃圾免烧再生砖及其制备方法 | |
| CN111018423A (zh) | 一种煤矸石基复合地聚物注浆填充材料及其制备方法 | |
| CN111574119A (zh) | 一种轻质性能强的泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN111606612B (zh) | 碱激发胶凝材料及其使用方法 | |
| CN103145365A (zh) | 一种混凝土抗裂修复剂及应用其的混凝土 | |
| CN112250366B (zh) | 一种煤矸石基地质聚合物注浆材料及其制备方法 | |
| CN111574166B (zh) | 一种碱激发胶凝材料及其制备方法 | |
| WO2023241542A1 (zh) | 一种磷石膏基生态水泥泡沫轻质土及其制备方法 | |
| CN110078449B (zh) | 一种利用冲洗碎石和机制砂产生的淤泥制备的免烧砖及其制备方法 | |
| CN115215597A (zh) | 一种盾构渣浆碱激发再生砂浆及其制备方法和应用 | |
| CN109928693A (zh) | 一种抗裂耐高温的再生混凝土 | |
| CN115959865B (zh) | 一种橡胶粉、塑料粉、耐磨超大应变新型绿色工程水泥基复合材料及其制备方法 | |
| CN115745519A (zh) | 一种基于膨胀土和工业固废的泡沫轻质土及其制备方法 | |
| CN113896475B (zh) | 一种利用岩棉炉底渣制备高强免烧实心砖的方法 | |
| CN111253130A (zh) | 一种高强耐热自修复混凝土及其制备方法 | |
| CN114835440A (zh) | 固碳矿渣泡沫混凝土墙体材料及其制备方法 | |
| CN114580200A (zh) | 一种高性能再生骨料透水混凝土的设计方法 | |
| CN113636802A (zh) | 一种超高性能混凝土及其制备方法 | |
| CN112661457A (zh) | 一种聚丙烯纤维改性橡胶混凝土及其制备方法 | |
| WO2024007625A1 (zh) | 一种节能环保型高抗冲击性能的免蒸压管桩混凝土材料及其制备方法 | |
| CN116947388A (zh) | 适用于道路层间脱空病害修复的地聚合物材料及其制备方法 | |
| CN116589261A (zh) | 一种利用赤泥的改性低收缩低碳胶凝材料及其制备方法 | |
| CN115259757A (zh) | 一种改性地聚合物泡沫轻质土及其制备方法 | |
| CN113582652A (zh) | 一种导电快硬型修补材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |