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1、(10)申请公布号 CN 103951353 A (43)申请公布日 2014.07.30 CN 103951353 A (21)申请号 201410185159.5 (22)申请日 2014.05.05 C04B 28/04(2006.01) (71)申请人 上海力阳道路加固科技有限公司 地址 201500 上海市金山区朱泾镇中发路 835 号 (72)发明人 季晓丽 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 金碎平 (54) 发明名称 用于道路加固的灌浆料及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种用于道路加固的灌浆料及 其制备方法， 所述灌浆料包含如下组分 ：。
2、 水泥、 矿 粉、 硅粉、 减水剂和早强剂 ； 所述灌浆料中还包含 膨胀剂和增稠剂 ； 各组分的重量百分含量如下 ： 水泥 30 80 ； 矿粉 15 65 ； 硅粉 2 5 ； 减水剂 0.3 1 ； 早强剂 0.3 5.5 ； 膨胀剂 0 10； 增稠剂 0 5。本发明通过在水泥中 添加矿粉、 硅粉两种矿物掺合料， 水泥浆体的孔结 构得到了改善， 两种矿物掺合料对水泥浆体的填 充与分散效果更好， 能够改善灌浆料的体积稳定 性及流动性能， 提高灌浆料的可操作性和后期强 度 ； 通过添加减水剂和早强剂， 能够保证在合理 的水灰比范围内， 浆体凝结时间可控， 浆液具有较 好的流动性和早期强度。 。
3、(51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103951353 A CN 103951353 A 1/1 页 2 1. 一种用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 包含如下组分 ： 水泥、 矿粉、 硅粉、 减水剂 和早强剂。 2. 如权利要求 1 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述灌浆料中还包含膨 胀剂和增稠剂。 3. 如权利要求 2 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述灌浆料中各组分的 重量百分含量如下 ： 4. 如权利要求 1 所述的用于。
4、道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述水泥为强度等级等 于或高于 42.5 的硅酸盐水泥。 5. 如权利要求 1 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述减水剂为萘系高效 减水剂。 6. 如权利要求 1 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述早强剂为甲酸钙或 甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠复合早强剂。 7. 如权利要求 1 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述早强剂为甲酸 钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠复合早强剂， 所述甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠的重量之比为 0.5:2.5:2.5。 8. 如权利要求 2 所述的用于道路加固的灌浆料， 其特征在于， 所述膨胀剂为 ZY 。
5、型膨胀 剂， 所述增稠剂为膨润土或甲基羟丙基纤维素醚。 9.一种如权利要求18任一项所述的用于道路加固的灌浆料制备方法， 其特征在于， 包括如下步骤 ： a) 按照预定用量称取各组分原料， 搅拌混合均匀后形成干粉混合料装袋备用 ； b) 实际施工时， 将所述干粉混合料置于搅拌机中， 再加入占干粉混合料总重量 20 40 的水， 搅拌均匀后进行灌浆。 10.如权利要求9所述的用于道路加固的灌浆料制备方法， 其特征在于， 所述步骤b)中 的搅拌过程如下 ： 加入水后先搅拌 2 分钟， 然后停止搅拌 30 秒后再次搅拌 2 分钟。 权 利 要 求 书 CN 103951353 A 2 1/4 页 3。
6、 用于道路加固的灌浆料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种建筑材料及其制备方法， 尤其涉及一种用于道路加固的灌浆料及 其制备方法。 背景技术 0002 近年来， 在对道路补强加固领域， 注浆法由于其施工方便、 技术可行、 社会效益好 等优点， 在道路工程中得到了广泛的应用。用于道路加固的灌浆材料主要有水泥、 水泥 + 水 玻璃、 水泥 + 粉煤灰。使用这些浆液作为灌浆料， 为取得较好的施工性能， 这些传统灌浆液 往往使用比较大的水灰比， 常常为 1:1 甚至更大。提高浆液水灰比可使浆液流动性能得以 提高， 但浆液的稳定性变差， 泌水分层严重， 在灌浆压力作用下， 浆液更容易出现离析。
7、， 并在 灌浆管一端聚集， 无法渗入砂土孔隙中， 大大降低了浆液的可灌性。众所周知， 波特兰水泥 水化所需要的水灰比不超过 0.42， 水灰比越大， 浆体凝结时间越长， 硬化体的强度越低， 收 缩量越大， 最终将导致浆体强度发展慢， 耐久性差。而且， 将超过水泥水化所需水量灌入路 基和基层， 会严重影响道路结构稳定性和使用寿命， 其产生的负面作用是不言而喻的。 0003 因此， 有必要对现有的灌浆料进行改进， 提供道路加固用高性能灌浆料， 满足如下 要求 ： 1)、 灌浆材料在合理的水灰比范围内， 浆体凝结时间可控， 浆液具有较好的流动性， 并 且流动性可以保持一定时间以利于施工。2)、 注浆。
8、材料在压力下具有较好的保水性能及体 积稳定性， 不会离析分层。3)、 浆液固化时， 无收缩现象， 固化后有一定的粘结性， 能牢固地 与土体、 砾石及砂子等粘结。 4)、 浆液结石率高， 结石体有一定的抗压强度和抗拉强度， 不龟 裂， 抗渗性好。 5)、 针对目前日益增大的交通压力， 灌浆材料具有较高的早期强度， 施工后可 以尽快开放交通。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种用于道路加固的灌浆料及其制备方法， 能 够保证在合理的水灰比范围内， 浆体凝结时间可控， 浆液具有较好的流动性和早期强度， 且 能提高固化后的抗压强度和抗拉强度。 0005 本发明为解决上述技术问题而采用。
9、的技术方案是提供一种用于道路加固的灌浆 料， 包含如下组分 ： 水泥、 矿粉、 硅粉、 减水剂和早强剂。 0006 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述灌浆料中还包含膨胀剂和增稠剂。 0007 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述灌浆料中各组分的重量百分含量如 下 ： 0008 说 明 书 CN 103951353 A 3 2/4 页 4 0009 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述水泥为强度等级等于或高于 42.5 的硅 酸盐水泥。 0010 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述减水剂为萘系高效减水剂。 0011 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述早强剂为甲。
10、酸钙或甲酸钙、 脱硫石膏和 亚硝酸钠复合早强剂。 0012 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述早强剂为甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠 复合早强剂， 所述甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠的重量之比为 0.5:2.5:2.5。 0013 上述的用于道路加固的灌浆料， 其中， 所述膨胀剂为 ZY 型膨胀剂， 所述增稠剂为 膨润土或甲基羟丙基纤维素醚。 0014 本发明为解决上述技术问题还提供一种上述用于道路加固的灌浆料制备方法， 其 中， 包括如下步骤 ： a) 按照预定用量称取各组分原料， 搅拌混合均匀后形成干粉混合料装 袋备用 ； b) 实际施工时， 将所述干粉混合料置于搅拌机中， 再加入占干。
11、粉混合料总重量 20 40 的水， 搅拌均匀后进行灌浆。 0015 上述的用于道路加固的灌浆料制备方法， 其中， 所述步骤 b) 中的搅拌过程如下 ： 加入水后先搅拌 2 分钟， 然后停止搅拌 30 秒后再次搅拌 2 分钟。 0016 本发明对比现有技术有如下的有益效果 ： 本发明提供的用于道路加固的灌浆料 及其制备方法， 通过在水泥中添加矿粉、 硅粉两种矿物掺合料， 水泥浆体的孔结构得到了改 善， 两种矿物掺合料对水泥浆体的填充与分散效果更好， 能够改善灌浆料的体积稳定性及 流动性能， 提高灌浆料的可操作性和后期强度 ； 通过添加减水剂和早强剂， 能够保证在合理 的水灰比范围内， 浆体凝结时。
12、间可控， 浆液具有较好的流动性和早期强度， 且能提高固化后 的抗压强度和抗拉强度。此外， 本发明通过增加膨胀剂和增稠剂， 并合理选择各组分含量， 可以进一步提升浆液的流动性、 稳定性以及固化后的抗压强度和抗拉强度。 具体实施方式 0017 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。 0018 本发明提供的用于道路加固的灌浆料， 其中， 各组分按照重量百分比进行如下配 置 ： 水泥 30 80 ； 矿粉 15 65 ； 硅粉 2 5 ； 减水剂 0.3 1.0 ； 早强剂 0.3 5.5 ； 膨胀剂 0 10 ； 增稠剂 0 5。 0019 本发明还提供了一种上述灌浆料的制备方法， 其中， 包括如下。
13、步骤 ： 按照预定用量 配比称取各组分原料， 搅拌混合均匀后形成干粉混合料装袋备用 ； 实际施工时， 将干粉混合 说 明 书 CN 103951353 A 4 3/4 页 5 料置于搅拌机中， 加入占干粉总重量 20 40 的水， 搅拌均匀后， 即可进行灌浆。优选 搅拌过程如下 ： 加入水后先搅拌2分钟， 然后停止搅拌30秒后再次搅拌2分钟， 这样搅拌得 到的浆体相对于常规持续搅拌得到的浆体具有更好的流动性。 0020 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料， 由水泥、 矿粉、 硅粉、 减水剂、 早强剂、 膨 胀剂、 增稠剂组成 ； 从而可以根据应用的环境条件， 适当调整组份配比， 可以获得所需性。
14、能。 其中， 所述的水泥优选为强度等级等于或高于 42.5 的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥， 所述 的减水剂优选为萘系高效减水剂， 所述的早强剂优选为甲酸钙或甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝 酸钠复合早强剂， 所述的膨胀剂优选为 ZY 型膨胀剂， 所述增稠剂优选为膨润土或甲基羟丙 基纤维素醚。本发明优选采用 ZY 型膨胀剂和膨润土或甲基羟丙基纤维素醚进行配合， 可以 较为方便地调节灌浆料的粘稠度， 从而使得浆体具有更好的流动性。 试验方法均参照 公路 路基与基层地聚合物注浆加固技术规程 (SZ-G-B04-2007) 进行。具体优点如下 ： 0021 1) 施工性能优越 ： 本发明提供的道路加固用高性能。
15、灌浆料， 通过在水泥中添加矿 粉、 硅粉两种矿物掺合料， 水泥浆体的孔结构得到了改善， 两种矿物掺合料对水泥浆体的填 充与分散效果更好， 能够改善灌浆料的体积稳定性及流动性能， 提高灌浆料的可操作性和 后期强度 ； 其在水灰比 0.20 0.40 范围内， 水灰比水带较宽， 施工现场比较容易控制浆液 质量。浆体凝结时间可控， 且具有较好的流动性， 1.5 小时内的流动度基本保持在 16s 30s， 经现场施工证明， 即使流动度为 30s， 该材料仍然具有较好的施工性能和可灌性。 0022 2) 早强 ： 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料， 通过添加早强剂， 特别是优选 使用甲酸钙、 脱硫石膏。
16、和亚硝酸钠复合早强剂， 所述甲酸钙、 脱硫石膏和亚硝酸钠的重量之 比优选为 0.5:2.5:2.5， 其 1d 强度可达 30.0MPa 以上， 使道路灌浆后养护 1 天即可开放交 通， 大大缓解交通压力， 具有很好的社会效益。 0023 3) 高强 ： 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料， 后期强度持续增长， 28d 抗压强 度可达 70.0MPa 90.0MPa。 0024 4) 无收缩性 ： 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料， 选用 ZY 型膨胀剂， 并设当 增加膨润土或甲基羟丙基纤维素醚作为增稠剂， 其膨胀率 0.0 0.01， 符合道路加固对 于无收缩灌浆的要求。 0025 5) 。
17、稳定性好 ： 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料， 24h 内不泌水分层。 0026 6) 适应环境温度较好 ： 本发明提供的道路加固用高性能灌浆料能工作在很广的 温度范围内， 能满足在常温及通常季节性温度环境下施工。 0027 对比例 0028 该对比例选取道路注浆加固工程中常见的配比 ： 0029 42.5 普通硅酸盐水泥 94.4 0030 萘系高效减水剂 0.6 0031 膨胀剂 5 0032 按重量百分比上述原料共混均匀后， 加干混料 40水搅拌后测试相关性能发现 ： 加水搅拌结束后流动度为 30s,30 分钟内的流动度每五分钟测试一次， 均保持在 30s 以内， 但是 35 分钟后。
18、流动度大于 30s， 逐渐失去流动性能， 浆液的可灌性较差 ； 3h 浆体出现较 严重离析分层现象， 测试泌水率高达 1， 28d 膨胀率为 -0.01 ( 收缩 )， 1d 抗压强度为 11.68MPa， 28d 抗压强度为 48.8MPa。 说 明 书 CN 103951353 A 5 4/4 页 6 0033 实施例 1 0034 0035 0036 按重量百分比将上述原料共混均匀后， 装袋防潮保存， 现场使用时加干混料 35 水搅拌后使用。经某施工现场夏季高温使用， 施工时平均温度为 36 , 该灌浆材料易于施 工。 现场取样分析得出浆体的性能较好 ： 加水搅拌结束后流动度为25s,1。
19、.0h内的流动度每 五分钟测试一次， 均保持在 30s 以内， 且具有较好的可灌性 ； 浆体终凝时间为 250min， 可施 工时间较长， 施工性能优越。现场取样后置于标准砂浆实验室得到浆体的其他性能 ： 24h 内 浆体不泌水分层， 28d 膨胀率为 0.01， 1d 抗压强度为 34.0MPa， 28d 抗压强度为 74.5MPa。 0037 实施例 2 0038 0039 按重量百分比上述原料共混均匀后， 装袋防潮保存， 现场使用时加干混料 32水 搅拌后使用。经某施工现场冬季低温使用， 施工时平均温度为 5 , 该灌浆材料易于施工。 现场取样分析得出浆体的性能较好 ： 加水搅拌结束后流动度为 20s,1.5h 内的流动度每五 分钟测试一次， 均保持在 30s 以内， 且具有较好的可灌性 ； 浆体终凝时间为 360min， 易于施 工。现场取样后置于标准砂浆实验室得到浆体的其他性能 ： 24h 内浆体不泌水分层， 28d 膨 胀率为 0， 1d 抗压强度为 38.6MPa， 28d 抗压强度为 81.0MPa。 0040 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明， 任何本领域技 术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作些许的修改和完善， 因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。 说 明 书 CN 103951353 A 6 。