[发明专利]水泥混凝土路面修补材料、制备工艺及修补路面方法

说明书

本发明公开了水泥混凝土路面修补材料、制备工艺及修补路面方法，属混凝土修复技术领域。所述修补材料主要由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥48～52份，水泥外加剂7～10份，水：17～19份，树脂胶粉0.7～0.9份，粗骨料280～320份，尾矿粉：120～160份；纤维0.12～0.36份，早强剂：2～5份。添加树脂胶粉，一方面增强修补材料在新旧混凝土界面处的粘接能力，提高粘接强度，另一方面使其具有良好的抗冻融破坏的能力；选用聚合物纤维与钢纤维复配而成的复合纤维，提高了材料的抗折强度、抗裂和抗冲击性能；选用葡萄糖酸钙和甲酸钙作为早强剂，赋予修补材料快硬早强的特点，施工12～24h后便可开放交通，无需长时间养护，工作效率高。

技术领域

本发明属于水泥混凝土路面养护和修复技术领域，具体涉及水泥混凝土路面修补材料、制备工艺及修补路面方法。

背景技术

道路维修一直以来都是道路工程领域中重要的课题之一。水泥混凝土路面是比较重要、占比比较大的一种高等级路面结构形式，其是由水泥、砂、石等用水混合结成整体的工程复合材料，具有耐水、耐久性好、刚度大、承载能力强等优点。但随着路面超载荷、交通量增大的情况越来越多，在使用过程中会产生裂缝、断板及不同程度的破损，如不及时修补处理，在车辆的反复碾压下会使情况日益严重，影响行车安全，甚至导致交通事故。挖开重新铺筑的成本太高，一般会选用修补法。此外在日益注重节能环保的今天，制备出性能优良，且节能环保的修补材料显得尤为重要。

传统的修补材料，大致分为有机类和无机类，有机修补材料主要是沥青或树脂类，虽然其粘接强度高、抗蚀性和抗渗性较好，但其与混凝土材料的收缩和膨胀性差异较大，修复难度大，并且成本高。无机修复材料一般为特种水泥掺早强剂，用于水泥混凝土路面修补虽然抗压强度高，但抗拉强度低，耐久性欠佳，容易发生二次破坏。针对于此，今年来出现了纤维混凝土、聚合物混凝土等各种水泥混凝土路面修补材料，虽然部分修补材料具备良好的修复性能，但都未能实现节能环保的要求。如专利CN106892630A公开了水泥混凝土路面修补材料及其制备方法，由于仅选用细砂作为骨料，所制得的修补材料抗压强度低，并且在制备过程中需添加高铝水泥，高铝水泥制作工艺十分复杂，成本高，不经济环保。专利CN104045291A公开的水泥混凝土路面修补材料以硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥为胶结材料，制得的修补材料虽然具有较强的抗压强度与长期稳定性，但其粗集料为粒径为 4～10mm的连续级配碎石，不利于缓解矿产资源压力。并且需添加钢纤维，以增强其抗裂性能，成本较高。

发明内容

针对上述问题，本专利从缓解资源与能源约束，减轻生态环境压力的角度，制备出一种节能环保且性能优良的水泥混凝土路面修补材料。此外本专利具体通过以下技术方法实现：

水泥混凝土路面修补材料，所述修补材料主要由以下重量份的原料制成：硅酸盐水泥48～52份，水泥外加剂7～10份，水：17～19份，树脂胶粉0.7～0.9份，粗骨料280～320份，尾矿粉：120～160份；纤维0.12～0.36份，早强剂：2～5份。

其中：所述的水泥外加剂包括高岭石型硫铁矿浮选尾矿石经 750℃煅烧1～1.5h后，再经研磨2～3h后制得粉料。

其中：所述的树脂胶粉包括超高分子量聚乙烯粉末与乙烯～醋酸乙烯共聚物胶粉、可再分散型胶粉、砂浆胶粉、尿醛树脂胶粉中的其中一种或几种混合而成，混合的重量比为2：3。

其中：所述的早强剂为葡糖糖酸钙和甲酸钙的重量比为1:3。

其中：所述的骨料为通过以下方法制得：称取一定质量的尾矿粉、水泥、水、β萘磺酸钠甲醛缩合物减水剂和无机胶粉，其重量比为5： 1：2：0.2：0.03；再将尾矿粉和水泥按比例进行干拌混合，混合均匀后加入水进行湿拌，搅拌均匀后加入β萘磺酸钠甲醛缩合物减水剂和无机胶粉，后将混合物放入到离心滚筒中以15～20r/min的转速旋转30～45min后，制得作为尾矿球的骨料。

其中：所述的纤维包括聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或几种与钢纤维混合得到，重量比为2:1；