一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料
阅读说明：本技术 一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料 (Non-excavation type rapid treatment grouting material for bridge head pavement subsidence ) 是由 蒋双全 蒲吉祥 卢伟 刘万春 于志兵 吴再新 江成明 张振兴 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料；包括A、B两个组分；其中A组分为主剂,由下述质量份数的原料制得：环氧树脂50～60份、聚醚多元醇10～30份、纳米活性碳酸钙10～15份、膨胀剂5～7份、抗老化剂1～2份、消泡剂1～3份、增塑剂1～2份、催化剂0.5～1份、着色剂0.5～1份；B组分为固化剂,由下述质量份数的原料制得：异氰酸酯30～60份、分子筛活化粉10～30份、聚酯多元醇20～30份、阻聚剂7～9份、除水剂1～3份。本发明所提供的一种基于桥头路面脱空、沉陷病害处治的非开挖、快速有效的注浆加固材料,解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。(The invention discloses a non-excavation type rapid treatment grouting material for bridge head pavement subsidence; a, B comprises two components; the component A is a main agent and is prepared from the following raw materials in parts by weight: 50-60 parts of epoxy resin, 10-30 parts of polyether polyol, 10-15 parts of nano active calcium carbonate, 5-7 parts of an expanding agent, 1-2 parts of an anti-aging agent, 1-3 parts of an antifoaming agent, 1-2 parts of a plasticizer, 0.5-1 part of a catalyst and 0.5-1 part of a coloring agent; the component B is a curing agent and is prepared from the following raw materials in parts by mass: 30-60 parts of isocyanate, 10-30 parts of molecular sieve activation powder, 20-30 parts of polyester polyol, 7-9 parts of polymerization inhibitor and 1-3 parts of water removing agent. The non-excavation, quick and effective grouting reinforcement material based on bridge head pavement void and settlement damage treatment solves the industrial problems of large excavation scale, high construction difficulty, difficulty in thorough treatment and large traffic interference in the settlement damage treatment of the bridge head pavement.)
技术领域
本发明涉及路面养护技术领域，具体来讲涉及一种基于桥头路面沉陷的非开挖式快速处治注浆材料。
背景技术
桥头路面沉陷病害是影响运营高速公路通行服务水平和行车安全性的重要因素，其主要原因是桥梁、涵洞等刚性构造物与填方路基结合段的不均匀沉降。一般在台背和填方路基过渡段施工过程中，由于位置的特殊性及填筑施工工艺，回填材料压实困难，造成运营过程中台背路面沉陷跳车病害，成为困扰行业的一大难题。尤其是四川处于我国西南山区，部分高速公路桥隧比达90％，桥头沉陷跳车病害已成为山区高速公路的最典型病害之一。
在运营高速公路桥头路面沉陷病害处治方法中，主要有开挖回填、加铺调平和非开挖式注浆三种。开挖回填属于深层次破坏式开挖维修方法，对交通干扰大、施工周期长，高速公路保通压力大。加铺调平主要是作为应急处治手段，不能彻底对病害进行处治，桥头沉陷病害的根本原因是桥台后路基、基层不均匀沉降导致的脱空、沉陷。非开挖处治技术目前采用较多的是钻孔注射水泥基注浆材料，由于水泥硬化时的干缩性、注浆过程水的加入，以及注浆前未采用无损定量评价手段，注浆主观随意，难以达到良好的处治效果，而且注浆材料强度增长慢，需要养生时间，无法快速开放交通。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于桥头路面脱空、沉陷病害处治的非开挖、快速有效的注浆加固材料，解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。
本发明是这样实现的，构造一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；包括A、B两个组分；
其中A组分为主剂，由下述质量份数的原料制得：环氧树脂50～60份、聚醚多元醇10～30份、纳米活性碳酸钙10～15份、膨胀剂5～7份、抗老化剂1～2份、消泡剂1～3份、增塑剂1～2份、催化剂0.5～1份、着色剂0.5～1份；
B组分为固化剂，由下述质量份数的原料制得：异氰酸酯30～60份、分子筛活化粉10～30份、聚酯多元醇20～30份、阻聚剂7～9份、除水剂1～3份。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，具体为牌号E-41、E-51和E-55中的至少一种；
所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚醚多元醇4110中的至少一种。
根据本发明一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述的一种非开挖式快速处治桥头路面沉陷病害的注浆加固材料，其特征在于，所述纳米活性碳酸钙纯度≥98％,活性度≥99％，平均粒径10-100nm，相对密度2.72g/cm3。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述膨胀剂为水合无机物Na2SO4.10H2O或CaCO3.6H2O中的至少一种；
所述抗老化剂为：邻羟基苯甲酸苯酯、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、单苯甲酸间苯二酚酯和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中的至少一种；
所述的一种非开挖式快速处治桥头路面沉陷病害的注浆加固材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二正丁酯、对苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二辛酯中的至少一种。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述消泡剂为聚醚改性有机硅消泡剂，密度1.02-1.04g/cm3，表面张力20-23mN/m，粘度≤200mPa.s。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述催化剂为金属类催化剂和胺类催化剂的混合物，质量比1：1。
其中，所述金属类催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡的一种，所述胺类催化剂为环己胺、三乙胺、固胺或吡啶。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述着色剂为树脂类通用色浆。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述异氰酸酯由以下质量份的原料组成：二苯基甲烷二异氰酸酯70份-90份，六亚甲基二异氰酸酯10-30份。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；所述分子筛活化粉为3A型或4A型分子筛活化粉的一种；
所述聚酯多元醇为12056E型聚酯多元醇和16075型聚酯多元醇中的至少一种；
所述阻聚剂为正磷酸或对苯甲磺酸的一种；
所述除水剂为3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1,3-噁唑烷和对甲基苯磺酰异氰酸酯中的至少一种。
根据本发明所述一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，其特征在于；A组分和B组分混合比例为质量比0.9:1～1.1:1。
本发明具有如下优点：本发明用于桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料的有益效果是：
(1)本发明注浆材料为双组分低粘度液体材料，运输方便，施工快捷简单，无需现场制浆。
(2)真溶液材料，流动性好，渗透性强，且具有膨胀特性，能够充分填充路面基层脱空部位，同时具有桥头搭板顶升调平功能。
(3)混合后反应速度快，其15分钟即可达到最终强度的90％，20分钟达到最终强度，能够快速开放交通。
(4)反应后形成的固体聚合物材料抗压强度能够达到50MPa以上，抗弯拉强度能够达到20MPa以上，与石料粘结强度达3MPa以上，力学性能优良。
(5)注浆材料反应后形成的固体聚合物材料自重轻、柔韧性好、与路面材料结合紧密、抗裂性好，不会由于注浆增加较多附加荷载形成二次沉降。
(6)固化后材料有优良的水稳定性及防水性能，注浆过程可以排除路面内部积水，其强度不受水及潮湿环境影响，同时可以有效形成隔水层，对裂缝有较好密封作用且环保耐久。
(7)纳米活性碳酸钙的加入，能够有效增强聚合反应生成物的强度，且能够降低材料成本。
(8)基于上述优点，本发明所述的一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，路面沉陷脱空病害处治快速、精准、处治效果可控、施工简便、不需要对原路面进行开挖处治、可快速开放交通。同时，节约了资源、造价及工期，增强路面结构整体性从而延长路面使用寿命，具有重要的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种基于桥头路面脱空、沉陷病害处治的非开挖、快速有效的注浆加固材料，解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。具体实施如下；
实施例1
1、材料配方：一种非开挖式快速处治桥头路面沉陷病害的注浆材料，按各自质量份数而成：
A组分和B组分混合比例为质量比0.9:1。
2、试验结果：
实施例2：
1、材料配方：
一种非开挖式快速处治桥头路面沉陷病害的注浆加固材料，按各自质量份数而成：
A组分和B组分混合比例为质量比1:1。
2、试验结果：
实施例3：
1、材料配方：
一种非开挖式快速处治桥头沉陷跳车病害的注浆加固材料，按各自质量份数而成：
A组分和B组分混合比例为质量比1.1:1。
2、试验结果：
本发明用于桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料的有益效果是：
(1)本发明注浆材料为双组分低粘度液体材料，运输方便，施工快捷简单，无需现场制浆。
(2)真溶液材料，流动性好，渗透性强，且具有膨胀特性，能够充分填充路面基层脱空部位，同时具有桥头搭板顶升调平功能。
(3)混合后反应速度快，其15分钟即可达到最终强度的90％，20分钟达到最终强度，能够快速开放交通。
(4)反应后形成的固体聚合物材料抗压强度能够达到50MPa以上，抗弯拉强度能够达到20MPa以上，与石料粘结强度达3MPa以上，力学性能优良。
(5)注浆材料反应后形成的固体聚合物材料自重轻、柔韧性好、与路面材料结合紧密、抗裂性好，不会由于注浆增加较多附加荷载形成二次沉降。
(6)固化后材料有优良的水稳定性及防水性能，注浆过程可以排除路面内部积水，其强度不受水及潮湿环境影响，同时可以有效形成隔水层，对裂缝有较好密封作用且环保耐久。
(7)纳米活性碳酸钙的加入，能够有效增强聚合反应生成物的强度，且能够降低材料成本。
(8)基于上述优点，本发明所述的一种桥头路面沉陷非开挖式快速处治注浆材料，路面沉陷脱空病害处治快速、精准、处治效果可控、施工简便、不需要对原路面进行开挖处治、可快速开放交通。同时，节约了资源、造价及工期，增强路面结构整体性从而延长路面使用寿命，具有重要的经济效益和社会效益。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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