[发明专利]一种抗水性耐疲劳路基注浆材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路路基加固用注浆材料，尤其涉及一种抗水性耐疲劳路基注浆材料及其制备方法与应用。

背景技术

路基是道路的基础，更是保证路面质量的关键。然而，路基在各种荷载的反复作用和自然因素的作用下，会导致路基的形状发生变化，尤其是在路基遇水的情况下导致路基出现病害，如黄土存在湿陷性，红泥岩遇水崩解，盐渍土出现溶蚀性等，导致路基发生沉陷、裂缝等病害，严重影响了路面的质量和稳定性。

目前，石灰和水泥是路基加固应用最广泛的土壤固化剂，但在工程实践中，石灰土、水泥土的早期强度低、干缩大、易开裂，耐疲劳性能差等缺点。并且其性能受土质影响较大，对塑性指数高的黏土、有机土和盐渍土固化效果较差，甚至有时无固化作用。

土壤固化材料是由高效减水剂、胶凝材料、抗水性胶乳、碱激发剂、稳定剂及缓凝剂组成。由于其含有抗水性胶乳，增加了加固土的耐水性，对于受遇水冲刷及降雨量比较大的特殊路段具有显著的加固效果。同时，抗水性胶乳由柔性高分子聚合物组成，相比水泥土，一方面增加了加固土的柔韧性，另一方面补偿了水泥干缩，增加了加固土的耐疲劳性能和抗干缩性。另外，土壤固化剂中的碱激发剂对土壤矿物具有催化作用，促进水泥和土壤的水化反应，有利于土壤的加固。

在配制一种抗水性耐疲劳路基注浆加固材料时，为了满足其施工性能，如流动性、抗泌水性及凝结时间等，往往要掺入一定量的外加剂。使用一种外加剂可以获得某种特定的性能，而同时使用多种外加剂时相互之间就有可能产生互补或者不利的影响。因此，只有通过原材料优选、新拌和水泥浆的施工性能（流动性、保水性及凝结时间）综合评价，得出适用于注浆的最佳配合比，才能得到更好的注浆加固材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种性能良好的抗水性耐疲劳路基注浆材料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备方法与应用。

为解决上述问题，本发明所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料，其特征在于：该注浆材料由下述重量百分比的原料组分按0.28~3.0的水胶比混配而成：胶凝材料为90~95%，碱激发组分0.13~0.44%，抗水性胶乳4.18~9.5%，减水组分0.2~0.5%，稳定组分0.01~0.02%，缓凝组分0.03~0.05%。

所述胶凝材料是指强度等级≥42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

所述碱激发组分是指分析纯氢氧化钠。

所述抗水性胶乳是指型号为Styrofan® ECO 7623的丁苯乳液。

所述减水组分是指聚羧酸系减水剂。

所述稳定组分是指羟甲基纤维素。

所述缓凝组分是指D-葡萄糖酸钠。

如上所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料的制备方法，包括以下步骤：

⑴按配比称量胶凝材料、碱激发组分、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分；

⑵根据水胶比确定水的用量；

⑶将所述碱激发组分添加到水中，并搅拌至其完全溶解，得到碱激发组分溶液；

⑷经所述胶凝材料、抗水性胶乳、减水组分、稳定组分、缓凝组分混合后加入到水泥浆搅拌锅中，加入2/3的所述碱激发组分溶液，开启搅拌系统慢速拌和30s，然后加入剩下的1/3的所述碱激发组分溶液慢速拌和30s后，快拌120s，即得。

如上所述的一种抗水性耐疲劳路基注浆材料的应用，其特征在于：在所需加固的路基或基层土壤中，以浆液方式按土壤重量的8~10%注入该抗水性耐疲劳路基注浆材料即可。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、由于本发明中含有抗水性胶乳，增加了加固土的耐水性，对于受雨水冲刷及降雨量比较大的特殊路段具有显著的加固效果。同时，抗水性胶乳由柔性高分子聚合物组成，相比水泥土，一方面增加了加固土的柔韧性，另一方面补偿了水泥干缩，增加了加固土的耐疲劳性能和抗干缩性。

2、本发明中的碱激发剂对土壤矿物具有催化作用，促进水泥和土壤的水化反应，有利于土壤的加固，相比于水泥加固土具有更高的无侧限抗压强度。