一种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属工程材料技术领域。具体涉及到一种半柔性复合路面用高早强水泥基填 充材料，填充于多孔的开级配沥青混合料的空隙之中，能够显著改善沥青路面材料的抗车 辙能力、耐候性等。
【背景技术】
[0002] 半柔性复合路面很好地发挥了柔性沥青路面和刚性水泥路面的各自优势，具有良 好的抗车辙、高水稳定性、高耐磨性和高抗裂性等特点，非常适用于城市道路、停车场、港 口、机场跑道等路段。根据施工工艺和材料，半柔性复合路面通常可分为水泥基材料灌浆填 充沥青混凝士、水泥沥青混凝土和乳化沥青水泥混凝土三种类型。水泥基材料灌浆填充沥 青混凝士是由高连通孔隙开级配沥青混合料与水泥胶浆复合组成的，由于沥青混合料的孔 隙率在25 %~35%，水泥胶浆起着填充空隙、协同承载等作用。
[0003] 专利CN104496354A提供了一种水泥基灌浆材料及其制备方法，该发明材料由水 泥、砾石、粗砂、中砂、细砂、填料、膨胀剂、助剂和水组成，用于建筑灌浆。
[0004] 专利CN104529338A提供了一种超高强水泥基灌浆材料的制备方法，其组分配比 为胶凝材料550~650份，砂100~200份，矿物及活性掺合料100~200份，超级分散剂 5~8份，复合膨胀剂50~80份，消泡剂0. 3~0. 8份，增韧剂0. 5~3份，调凝剂0. 5~ 1.5份。该发明材料主要用于地脚螺栓、设备基础二次灌浆及混凝土结构加固，具有高早强、 无收缩特点。该发明依靠添加有机、无机早强剂来提高灌浆材料的早期强度，会一定程度上 影响后期强度的发展及其它耐久性能；砂的含量相对较低（占比10%~30% )，对浆体的 体积稳定性是不利的，且非针对半柔性复合路面用水泥基材料的特点而设计配比。
【发明内容】
[0005] 技术问题：本发明的目的是提供一种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料， 填充于多孔的开级配沥青混合料的空隙之中，来改善沥青路面材料的抗车辙能力、耐候性 等。以硅酸盐水泥为胶凝材料主体；以硫铝酸钙类膨胀剂与氧化铝的混合物为膨胀剂，提高 浆体塑性阶段、早中期的体积稳定性；以硅粉为活性掺合料、填料，提高浆体的早期抗泌水 能力以及中后期强度；以一定量的聚合物乳胶粉，改善砂浆体的韧性，能够成膜，堵塞孔道， 提高砂衆体的防渗能力；加入30%以上的特殊级配的石英细砂，一方面，能够改善流动性 浆体的稳定性及硬化浆体的体积稳定性，另一方面，浆体硬化后，在砂浆中起到骨架作用； 优选固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的混合物为高性能减水剂，能有效 降低复配有机或/和无机早强剂的潜在负面风险，焦磷酸钾主要用以改善固体低引气早强 型醚类聚羧酸系减水剂与胶凝材料的适应性，适当改善浆体的流动性保持时间；以纤维素 醚或聚丙烯酰胺为稳定剂，提高砂浆的均匀性、稳定性和保水性；消泡剂用以降低浆体浆体 搅拌中及高性能减水剂、稳定剂带来的气泡的影响，提高砂浆体的强度和改善其表面状况。
[0006] 技术方案：一种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，它是由下述重量百分 比的原料组成：
[0007] 硅酸盐水泥 42%~52% 膨胀剂 3%~5% 硅粉 0.2%~0.6% 聚合物乳胶粉 0%~0.6% 石英细砂 30%~40% 高性能减水剂 15%~0:,3% 稳定剂 0.003-0,006% 消泡剂 0.05%~0.15% 氷 13%~講％ P
[0008] 膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂与氧化铝的混合物。
[0009] 聚合物乳胶粉为醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯或乙烯或丙烯酸酯等二元或三元的 共聚物。
[0010] 石英细砂的粒径范围为0· 08mm~0· 63mm，且0· 08mm~0· 315mm范围内细砂占比 60%及以上。
[0011] 高性能减水剂为固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的混合物，优 选固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的重量之比为98 :2。
[0012] 稳定剂为纤维素醚或聚丙烯酰胺，优选羟甲基丙基纤维素醚。
[0013] 消泡剂为固体有机硅类或/和聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，优选固体聚醚改性聚 硅氧烷类消泡剂。
[0014] 有益效果：本发明材料具有自流平、高触变性、高早期强度（Id抗压强度35MPa以 上、Id抗折强度7. OMPa以上）、高体积稳定性，填充于多孔的开级配沥青混合料的空隙之 中，施工快速，交通开放时间大大缩短，能够显著改善沥青路面材料的抗车辙能力、耐候性 等。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例和比较例对本发明过程和效果做进一步说明。
[0016] 实施例1。
[0017] -种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，各组成成分的重量百分比为： P · II 52. 5硅酸盐水泥45%、硫铝酸钙类膨胀剂与氧化铝的混合物3%、硅粉0. 5%、聚合 物乳胶粉0.5%、石英细砂35%、固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的混 合物0. 20%、羟甲基丙基纤维素醚0. 003%、固体聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂0. 05%、水 15. 747%。
[0018] 实施例2。
[0019] -种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，各组成成分的重量百分比为： P · II 52. 5硅酸盐水泥50%、硫铝酸钙类膨胀剂与氧化铝的混合物5%、硅粉0. 5%、聚合 物乳胶粉0.5%、石英细砂30%、固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的混 合物0. 25%、羟甲基丙基纤维素醚0. 003%、固体聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂0. 05%、水 13. 747%。
[0020] 实施效果。
[0021] 流动性参照国外半柔性路面的有关规范，采用漏斗法测试流速，漏斗上端内径 178mm，下端内径13mm，流出管长38mm，内容量为1725ml，测出水泥胶砂的流出时间（s)，精 确到〇. Is ;力学性能依据《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》（GB/T 17671-1999)测试， 试件尺寸为40mmX40mmX 160mm ;体积稳定性评价，参照《水泥胶砂干缩试验方法》（JC/ T603-2004)测试水泥胶砂干缩值。测试结果见表1。
[0022] 表1性能试验结果
[0024] 虽然本发明列举了部分实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟 悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，例如对某份原料 组分或工艺时间作增加或减少，但对产品的效果可能不会产生实质性影响，那么这种改动 同样属于本申请的权利要求保护范围所界定的范围之内。
【主权项】
1. 一种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：它是由下述重量百分 比的原料组成：2. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：膨 胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂与氧化铝的混合物。3. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：聚 合物乳胶粉为醋酸乙烯酯与叔碳酸乙烯酯或乙烯或丙烯酸酯等二元或三元的共聚物。4. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：石 英细砂的粒径范围为0? 08mm~0? 63mm，且0? 08mm~0? 315mm范围内细砂占比60%及以上。5. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：高 性能减水剂为固体低引气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的混合物，优选固体低引 气早强型醚类聚羧酸系减水剂与焦磷酸钾的重量之比为98 :2。6. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：稳 定剂为纤维素醚或聚丙烯酰胺，优选羟甲基丙基纤维素醚。7. 根据权利要求1所述的半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其特征在于：消 泡剂为固体有机硅类或/和聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂，优选固体聚醚改性聚硅氧烷类消 泡剂。
【专利摘要】本发明公开了一种半柔性复合路面用高早强水泥基填充材料，其组份为(按重量百分比计)：硅酸盐水泥42％～52％、膨胀剂3％～5％、硅粉0.2％～0.6％、聚合物乳胶粉0％～0.6％、石英细砂30％～40％、高性能减水剂0.15％～0.3％、稳定剂0.003～0.006％、消泡剂0.05％～0.15％、水13％～18％。该发明材料具有自流平、高触变性、高早期强度(1d抗压强度35MPa以上、1d抗折强度7.0MPa以上)、高体积稳定性，填充于多孔的开级配沥青混合料的空隙之中，施工快速，交通开放时间大大缩短，能够显著改善沥青路面材料的抗车辙能力、耐候性等。
【IPC分类】C04B28/04
【公开号】CN105016678
【申请号】CN201510396857
【发明人】唐修生, 温金保, 黄国泓, 祝烨然, 丁建彤, 王冬, 陈国新, 刘兴荣, 蔡明 , 杜志芹, 刘蓉, 付丹华, 朱其俊
【申请人】水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月8日