一种灌入式复合沥青路面用灌浆料
阅读说明：本技术 一种灌入式复合沥青路面用灌浆料 (Grouting material for grouting type composite asphalt pavement ) 是由 杨宗林 窦占双 张长青 方达志 田苗 马铁飞 张静 曾月梅 马海茹 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于水泥灌浆料领域,具体涉及一种灌入式复合沥青路面用灌浆料,所述灌浆料由以下原料按重量比配制而成：水泥40～80份；硅粉5～15份；风积沙15～32份；矿粉6～20份；减水剂0.05～3份；膨润土0～0.5份；纤维素0.05～0.3份；炭黑2～3份；快硬剂3～6份；碳酸锂0.3～0.5份；膨胀剂0.1～0.2份；聚二甲基硅氧烷10～30份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷2～10份；N,N-二甲基甲酰胺3～10份；具体,在施工现场制备灌浆料时,添加占原料总质量12％～18％的水；上述风积沙具有粒径小、粒径均匀、松散、无聚性以及非塑性的特点,使得灌浆料具有高流动性；另外聚二甲基硅氧烷弥补风积沙的无粘结性,有效提高灌浆料的粘着能力。(The invention belongs to the field of cement grouting materials, and particularly relates to a grouting material for a grouting type composite asphalt pavement, which is prepared from the following raw materials in parts by weight: 40-80 parts of cement; 5-15 parts of silicon powder; 15-32 parts of aeolian sand; 6-20 parts of mineral powder; 0.05-3 parts of a water reducing agent; 0-0.5 part of bentonite; 0.05-0.3 part of cellulose; 2-3 parts of carbon black; 3-6 parts of a rapid hardening agent; 0.3-0.5 part of lithium carbonate; 0.1-0.2 part of an expanding agent; 10-30 parts of polydimethylsiloxane; 2-10 parts of methylvinylbis (N-methylacetamido) silane; 3-10 parts of N, N-dimethylformamide; specifically, when the grouting material is prepared on a construction site, water accounting for 12-18% of the total mass of the raw materials is added; the aeolian sand has the characteristics of small particle size, uniform particle size, looseness, no aggregation and non-plasticity, so that the grouting material has high fluidity; in addition, the polydimethylsiloxane makes up the non-adhesiveness of the aeolian sand, and effectively improves the adhesive capacity of the grouting material.)
技术领域
本发明属于水泥灌浆料领域，具体涉及一种灌入式复合沥青路面用灌浆料。
背景技术
目前路面普遍是沥青路面，由于沥青材料本身传热较快，导致灌浆材料在温度变化中由于热应力而开裂。路面开裂后，会造成路面透水、裂缝边缘破坏等情况出现，这将进一步损坏沥青路面，因此要利用灌浆料修补路面。
目前水泥灌浆料，主要存在以下缺点：
由于灌浆料要有一定的流动性，因此流动性大的灌浆材料，会出现灌浆结构沉降的问题，导致道路损坏。
灌浆料在硬化阶段往往会产生收缩现象，收缩现象会导致灌缝不严实，出现裂缝的现象，而现有的水泥灌浆材料一般只采用单一组分的膨胀剂(例如专利CN105503068B)来补偿收缩，但对于塑性阶段的收缩没有有效的补偿方法，容易造成灌浆不够密实，无法有效填充空隙结构。
发明内容
基于上述背景技术中所提出的问题，在本发明中提出一种灌入式复合沥青路面用灌浆料。
本发明所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料包括灌浆料的原料和水。灌浆料的原料包括水泥、硅粉、风积沙、矿粉、减水剂、膨润土、纤维素、炭黑、快硬剂、碳酸锂、膨胀剂、聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷、N，N-二甲基甲酰胺。
上述原料中：
所述水泥重量占40～80份；所述硅粉重量占5～15份；所述风积沙重量占15～32份；所述矿粉重量占6～20份；所述减水剂重量占0.05～3份；所述膨润土重量占0～0.5份；所述纤维素重量占0.05～0.3份；所述炭黑重量占2～3份；所述快硬剂重量占3～6份；所述碳酸锂重量占0.3～0.5份；所述膨胀剂重量占0.1～0.2份；所述聚二甲基硅氧烷重量占10～30份；所述甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷重量占2～10份；所述N，N-二甲基甲酰胺重量占3～10份；
所述水占原料总质量的12％～18％。
优选的，所述水泥为硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的一种或其混合物。
优选的，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。
上述，本发明的技术效果在于：
在本发明中的灌浆料中加入了炭黑。炭黑表面有大量的有机基团(酚基、醌基、羧基)且炭黑比表面积大，有较好的分散性，因此在灌浆料中加入炭黑，能够促进灌浆料各原料的均匀分散，提高灌浆料的综合性能。
在本发明中的灌浆料中加入了膨胀剂。因灌浆材料本身的收缩特性会造成灌浆料干燥后收缩开裂，加入膨胀剂是为了引入定量的体积膨胀，补偿材料本身的收缩值，防止材料出现收缩开裂，影响其结构、功能。
在本发明中的灌浆料中加入了风积沙。风积沙具有粒径小(粒径大小为0.074～0.250mm)、粒径均匀(不均匀系数约为1.35)、松散、无聚性以及非塑性的特点，因此使得本发明灌浆料具有高流动性。
在本发明中的灌浆料中加入了聚二甲基硅氧烷。上述风积沙表面活性很低、无粘结性，因此添加聚二甲基硅氧烷以提高本发明灌浆料在路面或缝隙中的粘着能力；具体，添加聚二甲基硅氧烷后，本发明灌浆料加水配置好后，在25℃下具有40至55Pa·s的粘度。
在本发明中的灌浆料中加入了甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷。甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷的作用是对聚二甲基硅氧烷进行扩链，从而有效提高本发明灌浆料的弹性性能，进而防止灌浆料收缩造成路面断裂。
在本发明中的灌浆料中加入了N，N-二甲基甲酰胺。N，N-二甲基甲酰胺的加入，可提高聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷在灌浆料中的溶解能力，可有效提高本发明灌浆料对基材的粘附力，同时不降低灌浆料的流动性。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行具体说明。
实施例一
本实施例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)80份；硅粉5份；风积沙15份；矿粉6份；减水剂0.05份；膨润土0.02份；纤维素0.05份；炭黑2份；快硬剂3份；碳酸锂0.3份；膨胀剂0.1份；聚二甲基硅氧烷10份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷2份；N，N-二甲基甲酰胺3份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量18％的水，以混合上述各原料。
实施例二
本实施例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)65份；硅粉8份；风积沙20；矿粉10份；减水剂0.5份；膨润土0.1份；纤维素0.1份；炭黑2份；快硬剂4份；碳酸锂0.4份；膨胀剂0.1份；聚二甲基硅氧烷15份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷5份；N，N-二甲基甲酰胺5份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量16％的水，以混合上述各原料。
实施例三
水泥(P.O42.5)50份；硅粉12份；风积沙26份；矿粉15份；减水剂1.5份；膨润土0.3份；纤维素0.2份；炭黑3份；快硬剂5份；碳酸锂0.5份；膨胀剂0.15份；聚二甲基硅氧烷20份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷8份；N，N-二甲基甲酰胺8份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量14％的水，以混合上述各原料。
实施例四
本实施例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)40份；硅粉15份；风积沙32份；矿粉19份；减水剂2.5份；膨润土0.5份；纤维素0.3份；炭黑3份；快硬剂6份；碳酸锂0.5份；膨胀剂0.2份；聚二甲基硅氧烷30份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷10份；N，N-二甲基甲酰胺10份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量12％的水，以混合上述各原料。
在上述实施例一至实施例四的原料中，水泥影响强度和快凝快硬性能，减水剂改善流动性，纤维素改善强度和收缩性能，膨润土起到粘结作用，碳酸锂、快硬剂起到促进凝固的作用，各实施例制备的灌入式复合沥青路面用灌浆料检测数据详见表1。
对比例一
本对比例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)65份；硅粉8份；风积沙20；矿粉10份；减水剂0.5份；膨润土0.1份；纤维素0.1份；快硬剂4份；碳酸锂0.4份；膨胀剂0.1份；聚二甲基硅氧烷15份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷5份；N，N-二甲基甲酰胺5份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量16％的水，以混合上述各原料。
由上可知，本对比例一相对于实施例二，没有添加炭黑。
对比例二
本对比例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)65份；硅粉8份；风积沙20；矿粉10份；减水剂0.5份；膨润土0.1份；纤维素0.1份；炭黑2份；快硬剂4份；碳酸锂0.4份；膨胀剂0.1份；聚二甲基硅氧烷15份；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷5份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量16％的水，以混合上述各原料。
由上可知，本对比例二相对于实施例二，没有添加N，N-二甲基甲酰胺。
对比例三
本对比例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)65份；硅粉8份；风积沙20；矿粉10份；减水剂0.5份；膨润土0.1份；纤维素0.1份；炭黑2份；快硬剂4份；碳酸锂0.4份；膨胀剂0.1份；聚二甲基硅氧烷15份；N，N-二甲基甲酰胺5份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量16％的水，以混合上述各原料。
由上可知，本对比例三相对于实施例一，没有添加甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷。
对比例四
本实施例所述的灌入式复合沥青路面用灌浆料由以下原料按重量比配制而成：
水泥(P.O42.5)65份；硅粉8份；风积沙20；矿粉10份；减水剂0.5份；膨润土0.1份；纤维素0.1份；炭黑2份；快硬剂4份；碳酸锂0.4份；膨胀剂0.1份；
具体，在施工现场制备灌浆料时，添加占原料总质量16％的水，以混合上述各原料。
由上可知，本对比例四相对于实施例二，没有添加聚二甲基硅氧烷；甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷和N，N-二甲基甲酰胺。
综上，对于上述实施例一以及对比例一～对比例四所制备的灌浆料进行如下实验测试，并获得表2所示的各对比例制备的灌入式复合沥青路面用灌浆料检测数据：
流动度测试方法参照国标GB/T 50448-2008水泥基灌浆材料应用技术规范附录A.0.2执行；
28d抗压强度和抗折强度测试方法参照DL/T 5126-2001聚合物改性水泥砂浆试验规程6.2执行；
3h膨胀率、抗压强度测试方法参照GB/T 50448-2008水泥基灌浆材料应用技术规范附录A.0.5执行；
抗折强度测试方法参照JT/T 1238-2019半柔性混合料用水泥基灌浆材料行业标准执行；
表1：各实施例制备的灌入式复合沥青路面用灌浆料检测数据
表2：各对比例制备的灌入式复合沥青路面用灌浆料检测数据
根据上述对比表可知：
在实施例一～实施例四中，灌浆料具有较小的收缩率、较高的流动性、弹性能力、抗压强度和抗折强度。
在对比例一中，由于没有添加炭黑，使得灌浆料的各原材料分散均匀程度受到影响，同时聚二甲基硅氧烷与灌浆原材料的结合下降，造成材料的竖向膨胀率、抗压、抗折能力下降，流动性下降明显。
在对比例二中，由于没有添加N，N-二甲基甲酰胺，使得灌浆材料中的聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷溶解能力下降，造成灌浆材料的竖向膨胀率下降，收缩增加。
在对比例三中，由于没有添加甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷，导致灌浆材料的弹性能力、抗压强度和抗折强度下降。
在对比例四中，由于没有添加聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基双(N-甲基乙酰氨基)硅烷和N，N-二甲基甲酰胺，导致灌浆料粘黏性能、强度和膨胀性能下降。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
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