一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料的制作方法

日期:2019-05-16 04:58:39

一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,由环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂、膨胀引气剂及外加剂为原料制备而成。本发明作为水泥混凝土路面板底脱空的灌浆材料使用。
【专利说明】
一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种灌浆材料,具体涉及一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料。
【背景技术】
[0002] 水泥混凝土路面作为高等级公路两种路面主要形式之一,具有寿命长、养护工作 量较小、能源消耗少、施工简便、对集料品质的要求较低、对交通等级和环境适应性强等优 点。然而,随着水泥混凝土路面里程的不断增长,部分水泥混凝土路面在未达到其使用年限 时就出现不同程度的损坏,其中一种主要的损坏形式是路面板底脱空。板底脱空的出现将 加速路面出现断板、唧泥、错台等病害,缩短道路的使用寿命,影响行车的舒适性。
[0003] 向脱空区域灌注灌浆材料是广为采用的一种处治板底脱空的方法。目前我国采用 的灌浆材料主要以水泥基和沥青基材料为主,同时兼有应用化合物或有机高分子材料的化 学灌浆材料。上述灌浆材料因其自身强度不足和外界因素(温度、水、车辆荷载、施工、材料 老化)的影响,在较短时间内容易出现碎裂、唧出等破坏,致使很多板底脱空区域在灌浆处 治后不久便出现了再次脱空。
[0004] 环氧乳化沥青具有较好的韧性、粘结强度、抗剪强度以及存储稳定性等优点。由环 氧乳化沥青制备的环氧乳化沥青砂浆具有较好的粘结强度、抗压强度、抗剪强度、抗冲刷、 抗冻融以及抗疲劳等优点,广泛用于沥青路面表面磨耗层领域,有望用作水泥路面处治板 底脱空的灌浆材料。但是,沥青路面表面磨耗层材料要求具有耐磨耗、抗车辙、抗开裂等性 能,灌浆材料要求具有抗压、抗冲刷、抗冻融以及抗疲劳等性能。由此可见,在不同领域对于 环氧乳化沥青砂浆的性能要求是不一样的,所以目前用于表面磨耗层的环氧乳化沥青砂浆 不能直接用于水泥混凝土路面板底脱空的灌浆材料,需对其进行专门研究。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种环氧乳化沥青砂浆灌浆 材料,该材料作为水泥混凝土路面板底脱空的灌浆材料使用。
[0006] 为达到上述目的,本发明所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料由环氧乳化沥青、砂、 矿粉、水、消泡剂、膨胀引气剂及外加剂为原料制备而成。
[0007] 所述外加剂由粉煤灰、硅灰及复合纤维组成。
[0008] 所述环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂及膨胀引气剂的质量分数分别为433-453 份、555份、378-398份、113-119份、12.6份及0.06份,粉煤灰的质量为矿粉质量的0-7%,硅 灰的质量为矿粉质量的0-7 %,复合纤维的质量为矿粉质量的0.1 -0.3 %。
[0009] 所述环氧乳化沥青由乳化沥青、环氧树脂及固化剂按任意比例混合而成。
[0010] 砂为粒径小于1.18mm的河砂。
[0011] 所述复合纤维由钢纤维及聚乙烯醇纤维按任意比例组成。
[0012] 所述消泡剂为有机硅类粉体消泡剂。
[0013] 所述膨胀引气剂为铝粉。
[0014] 本发明具有以下有益效果:
[0015] 本发明所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料以环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂、 膨胀引气剂及外加剂为原料制备而成,具有良好的抗冻融循环性能、抗冲刷性能及抗疲劳 性能,能够作为水泥混凝土路面板底脱空的灌浆材料使用。经试验,本发明与传统的环氧乳 化沥青砂浆灌浆材料相比,本发明所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料的抗压强度提高 32.96%以上,拉伸粘结强度提高118.52%以上,质量损失降低70.44%以上,相对弹性模量 提高1.38%以上,材料冲刷量降低54.75%以上,残余抗压强度提高24.04%以上,具有广阔 的应用前景及使用价值。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细描述,以下是对本发明的解释而不 是限定。
[0017] 本发明所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料由环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂、 膨胀引气剂及外加剂为原料制备而成。
[0018] 所述外加剂由粉煤灰、硅灰及复合纤维组成。
[0019] 所述环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂及膨胀引气剂的质量分数分别为433-453 份、555份、378-398份、113-119份、12.6份及0.06份,粉煤灰的质量为矿粉质量的0-7%,硅 灰的质量为矿粉质量的0-7 %,复合纤维的质量为矿粉质量的0.1 -0.3 %。
[0020] 所述环氧乳化沥青由乳化沥青、环氧树脂及固化剂按任意比例混合而成。
[0021] 砂为粒径小于1.18_的河砂。
[0022]所述复合纤维由钢纤维及聚乙烯醇纤维按任意比例组成。
[0023]所述消泡剂为有机硅类粉体消泡剂。
[0024]所述膨胀引气剂为铝粉。
[0025] 以下将通过实施例来说明,参考表1
[0026] 表 1
[0027]
[0028]
[0029] 需要说明的是,以上实施例中所述环氧乳化沥青由乳化沥青、环氧树脂及固化剂 按任意比例混合而成;砂为粒径小于1.18_的河砂;所述消泡剂为有机硅类粉体消泡剂;所 述膨胀引气剂为铝粉,经检测上述实施例得到的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料的性能指标如 表2所示:
[0030] 表 2
[0031]
[0032] 环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡剂、膨胀引气剂及外加剂
[0033] 制备环氧乳化沥青砂浆灌浆材料的具体过程为:先将环氧乳化沥青及膨胀引气剂 倒入搅拌器进行预热搅拌,搅拌速度为40~50rpm,搅拌时间为3~5min,然后倒入消泡剂进 行消泡,再以速度为40~50rpm搅拌时间lmin;然后倒入矿粉、砂及外加剂的混合干粉倒入 到搅拌器中,再以速度为40~50rpm搅拌时间5min,然后向搅拌器中倒入水,搅拌均勾后 [0034] (2)将称取的373质量份矿粉、555质量份砂、0.06质量份铝粉混合搅拌制备干粉, 搅拌速度为40~50rpm,搅拌时间为5min,此后倒入113质量份的水,通过搅拌使所制成的干 粉均匀分散于混合溶液中,得环氧乳化沥青砂浆灌浆材料。
[0035] 一、耐久性试验
[0036] 根据《客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》和 JG/T230-2007《砂浆拉伸粘结强度试验方法》进行耐久性试验,测定乳化沥青改性前后砂浆 的抗压强度和拉伸粘结强度,结果见表3。试验结果表明,本发明与传统乳化沥青砂浆相比, 本发明的抗压强度提高约32.96 %,拉伸粘结强度提高约118.52%,因此,本发明具有优良 的耐久性能。
[0037] 表 3
[0039]二、冻融循环试验
[0040] 根据《客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》进行 冻融循环试验,测定乳化沥青改性前后砂浆的冻融循环质量损失和相对弹性模量,结果见 表4。试验结果表明,本发明与传统乳化沥青砂浆相比,环氧乳化沥青砂浆的质量损失降低 70.44%,相对弹性t旲量提尚1.38%。因此,本发明具有良好抵抗冻融循环的性能。
[0041] 表 4
[0044] 三、抗冲刷试验
[0045] 根据JTGE51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行抗冲刷试验模拟 砂浆在水作用下的抗冲刷能力,测定乳化沥青改性前后砂浆在相同冲刷次数后的材料冲刷 量,结果见表5。试验结果表明,本发明与传统乳化沥青砂浆相比,环氧乳化沥青砂浆的材料 冲刷量降低54.75%。因此,本发明具有良好的抗冲刷性能。
[0046]表 5
[0048] 四、抗疲劳试验
[0049] 根据《客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》进 行疲劳试验,测定乳化沥青改性前后砂浆的残余抗压强度,结果见表6。试验结果表明,本发 明与传统乳化沥青砂浆相比,本发明的残余抗压强度提高24.04%。因此,本发明具有良好 的抗疲劳性能。
[0050] 表 6
[0052]综上所示,本发明和传统乳化沥青砂浆相比,本发明中环氧乳化沥青砂浆灌浆材 料在抗压强度、拉伸粘结强度、抗冻融循环性能、抗冲刷性能以及抗疲劳性能等方面呈现显 著提升。
【主权项】
1. 一种环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,由环氧乳化沥青、砂、矿粉、水、消泡 剂、膨胀引气剂及外加剂为原料制备而成。2. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述外加剂由粉煤 灰、硅灰及复合纤维组成。3. 根据权利要求2所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述环氧乳化沥 青、砂、矿粉、水、消泡剂及膨胀引气剂的质量分数分别为433-453份、555份、378-398份、 113-119份、12.6份及0.06份,粉煤灰的质量为矿粉质量的0-7%,硅灰的质量为矿粉质量的 0-7%,复合纤维的质量为矿粉质量的0.1-0.3%。4. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述环氧乳化沥青 由乳化沥青、环氧树脂及固化剂按任意比例混合而成。5. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,砂为粒径小于 1.18mm的河砂。6. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述复合纤维由钢 纤维及聚乙烯醇纤维按任意比例组成。7. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述消泡剂为有机 硅类粉体消泡剂。8. 根据权利要求1所述的环氧乳化沥青砂浆灌浆材料,其特征在于,所述膨胀引气剂为 铝粉。
【文档编号】C04B26/26GK105884263SQ201610230589
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】张洪亮, 程烽雷, 许晔, 方锐, 苏曼曼
【申请人】长安大学


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