[发明专利]一种具有雷达显影效果的地聚物灌浆材料及其制备方法与应用

说明书

一种具有雷达显影效果的地聚物灌浆材料及其制备方法与应用。以重量份数计包括粉煤灰80‑120份，高炉矿渣微粉100‑150份，细砂250‑400份，水80‑100份，水玻璃溶液40‑60份，氢氧化钠固体5‑10份，减水剂1‑2份，缓凝剂1‑2份，石墨粉40‑60份。将称取好的粉煤灰、高炉矿渣微粉、细砂、减水剂、缓凝剂和显影剂混合得到A混合物；将称取好的水玻璃溶液与氢氧化钠固体搅拌至完全溶解得到B溶液；在B溶液中加入水，并将A混合物放入中搅拌得地聚物灌浆材料。本发明在保持地聚物类灌浆材料强度高、流动性好、成本低等优势的同时，通过加入石墨粉作为雷达显影剂，从而实现对灌浆质量的准确评。

技术领域

本发明属于道路工程养护维修领域，涉及到一种具有雷达显影效果的地聚物灌浆材料及其制备方法与应用。

背景技术

道路在使用过程中需要承受行车荷载和水热等复杂的环境荷载，会出现基层松散脱空、局部强度不足和路基沉陷等病害。灌浆加固技术因其工艺简单，加固周期短和对环境影响较小的优势，在道路非开挖养护维修领域中的应用日益广泛。灌浆技术是指通过将灌浆材料按照选定的孔位以一定的压力注入到路面以下，填充压缩周围的路面结构，从而提高结构密实度和结构承载力的技术。

传统的水泥基灌浆材料价格低，但其流动性难以控制、干缩较大，并且产生较高的碳排放；高聚物类灌浆材料具有瞬间凝结固化、无需养护的特点，但其较高的成本和相对较低的强度限制了其应用。地聚物材料是一种新型胶凝材料，通过利用碱激发剂激发如粉煤灰、高炉矿渣等工业废料或具有潜在活性的硅铝化合物得到的具有三维骨架结构的无机高分子聚合材料。

地聚物类胶凝材料具有强度高、流动性好、防水抗渗性能好等优势，能够较好的适应道路养护的需求。其不足之处在于地聚物类灌浆材料的施工效果受气候影响较大，其流动范围、凝结时间和强度等在环境湿度影响下会有变化。

目前对灌浆效果的评价通常采用弯沉测试等间接手段，通过对比选定区域在注浆前后的弯沉值的变化以评价注浆的效果和影响范围，这种间接的评价手段无法准确判断注浆材料是否充分填充密实了道路结构内部的缺陷。

发明内容

针对目前难以检测地聚物类灌浆材料的灌注施工效果的问题，结合现有的探地雷达无损检测技术，本发明提供了一种具有雷达显影效果的地聚物灌浆材料及其制备方法与应用。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种具有雷达显影效果的地聚物灌浆材料，包括以下按重量份数计的组分：粉煤灰80-120份，高炉矿渣微粉100-150份，细砂250-400份，水80-100份，水玻璃溶液40-60份，氢氧化钠固体5-10份，减水剂1-2份，缓凝剂1-2份，石墨粉40-60份。

作为改进的是，所述的粉煤灰为市售普通一级、二级粉煤灰或二者混合物，其细度要求为45微米方孔的筛余不超过20％，三氧化硫含量不高于3％，SiO₂、 Al₂O₃、Fe₂O₃三种物质质量分数之和不低于80％。

作为改进的是，所述的高炉矿渣微粉为高钙型硅铝源物质，选用S95级及以上等级的高炉矿渣粉，比表面积不低于400m³/kg，CaO、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃三种物质质量分数之和不低于80％。

作为改进的是，所述的水玻璃溶液的水玻璃模数为3.3，波美度为40，水玻璃浓度为39％，水玻璃溶液中SiO₂质量分数大于26％，水玻璃溶液中Na₂O质量分数大于8.2％。

作为改进的是，所述的细砂为河砂，粒径在4mm以下。