【CN109574611A】一种路面快速修补环保水泥基材料及其制备和使用方法【专利】
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( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910062741 .5
(22)申请日 2019 .01 .23
(71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇 福州大学城学院路2号福州大学新区
(72)发明人 许莉 季韬 张彬彬
(74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100
代理人 蔡学俊
(51)Int .Cl . C04B 28/08(2006 .01) E01C 23/09(2006 .01) C04B 111/72(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109574611 A (43)申请公布日 2019.04.05
( 54 )发明 名称 一种路面快速修补环保水泥基材料及其制
备和使用方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种路面快速修补环保水泥 基材料及其制备和使用方法，路面快速修补环保 水泥基材料 ，由以下 质量比 原料制成 ：环保水泥 ： 砂：石：PTB乳液：水=5 .66～7 .23：8 .45～9 .01：0 ～16 .71：0 .20～0 .76：1 .91～2 .87。环保水泥由 MgO 、激发剂、矿渣和粉煤灰组成 ，其 质量比 为 MgO：激发剂：矿渣：粉煤灰=0 .31～0 .72：0 .20～ 0 .68：4 .05～5 .62：0～2 .86。本发明的路面快速 修补环保水泥基材料具有工作性好、生产工艺简 单、凝结时间短、早期强度高、耐水性好、粘结性 能好、满足开放交通要求强度的时间短、成本低 和环保性强等优点，具有较好的市场应用前景。
权利要求书1页 说明书5页
CN 109574611 A
CN 109574611 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述路面快速修补环保水泥基材 料由 环保水泥、砂、石、PTB乳液 和水组成 ，各组分 质量比 为 ：环保水泥 ：砂 ：石 ：PTB乳液 ：水= 5 .66～7 .23：8 .45～9 .01：0～16 .71：0 .20～0 .76：1 .91～2 .87。
2 .根据权利要求1所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的环保水泥 是由MgO、激发剂、矿渣和粉煤灰组成，其质量比为MgO：激发剂：矿渣：粉煤灰=0 .31～0 .72： 0 .20～0 .68：4 .05～5 .62：0～2 .86。
3 .根据权利要求1所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的PTB乳液 的粘性：80～120 mPa .s、固体含量：52±1wt%、比重：1 .1、pH值：7～9。
4 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的MgO为900 ℃下煅烧1～2h的MgO，平均粒径为20～50 μm。
5 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的激发剂包 括NaOH和水玻璃中的一种，其中水玻璃的模数为1 .0～2 .0。
6 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的矿渣为 S95级粒化高炉矿渣粉。
7 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的粉煤灰为 电厂固体废弃物II级粉煤灰。
8 .根据权利要求1-7任一所述的路面快速修补环保水泥基材料的制备方法，其特征在 于：包括以下步骤：
（1）计量：按比例分别计量各组成材料； （2）拌合干料：将粉煤灰、矿渣和MgO倒入搅拌机中干拌2～3分钟，然后再倒入砂和石搅 拌2～3分钟，形成混合干料； （3）制备外加剂溶液：将激发剂和PTB乳液溶解在水中 ，搅拌2～3分钟，制成外加剂溶 液； （4）制备水泥基材料：将外加剂溶液倒入混合干料中搅拌2～3分钟，即制成路面快速修 补环保水泥基材料。 9 .根据权利要求1-7任一所述的路面快速修补环保水泥基材料的使用方法，其特征在 于：将混凝土路面的裂缝或坑槽清理干净，然后将体积比PTB乳液：水=1：4的PTB溶液进行底 涂层处理，将路面快速修补环保水泥基材料分两层灌入裂缝或坑槽内并反复压实。
2
CN 109574611 A
说 明 书
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一种路面快速修补环保水泥基材料及其制备和使用方法
技术领域 [0001] 本发明属于混凝土材料领域，具体涉及一种路面快速修补环保水泥基材料及其制 备和使用方法。
背景技术 [0002] 水泥混凝土路面因其强度高、耐久性好、成本低、受温度影响较小等特点在我国道 路工程中 广泛使 用。但是 ，混凝土路面在服役期间长期受到交通荷载的 反复 作 用和环境因 素的影响，会造成混凝土路面不同程度的破坏，如啃边、裂缝、坑槽等局部小病害。如果这些 局部病害不及时修补处理，在反复荷载的作用下，病害会急剧加大，将对行车安全和道路的 正常服役年限 产生极大的 影响 ，造成严重的 经济 损失。然而传统的路面修补材料具有制备 方式繁琐、成本高、满足开放交通要求强度的时间长和新旧混凝土粘结力低等缺点，严重制 约了路面修补材料的发展和应 用。因此 ，研究出一 种能 够快速修补的 新型材料具有十分重 要的意义。 [0003] 目前，国内已申请的多个有关路面快速修补材料的专利，CN 108424087 A专利公 开了一种地聚物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用，该发明主要采用地聚 物基水泥加入减水剂、稻壳灰、稻草秸秆纤维和硅烷偶联剂等材料制成，材料组成和制备过 程较为复 杂 ，成本较高 ，且仅适合小裂缝修补。本发明采 用环保水泥（采 用碱性激发剂激发 具有一定活性的 矿渣和粉煤灰所得的 胶凝材料）和PTB乳液混合而成 ，制备过程简单 ，成本 较低，适合大小裂缝修补，且大量使用固体废弃物粉煤灰和矿渣取代水泥，环保效果明显。 CN 102864714 A专利公开了一种混凝土公路路面快速修补方法，该发明主要采用A组分 （E44环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、石棉粉、消泡剂）、B组分（无水乙二胺和丙酮）与填料（2 种级配碎石和砂、白水泥），先分别进行各组分搅拌，然后再混合搅拌而制成凝结时间快、防 水性能 和粘结性能好的快速修补材料。该发明操作极为复 杂 ，成本高 ，不利于大规模生产。 本发明只需先将PTB乳液与激发剂溶解在水中，然后掺入到干料中搅拌均匀，即可制得到工 作性好、凝结时间短、早期强度高、防水性能和粘结性能好的路面快速修补环保水泥基材 料。该材料成本低，防水性能和粘结性能好，操作方便，产业化前景广阔。
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910062741 .5
(22)申请日 2019 .01 .23
(71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街镇 福州大学城学院路2号福州大学新区
(72)发明人 许莉 季韬 张彬彬
(74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100
代理人 蔡学俊
(51)Int .Cl . C04B 28/08(2006 .01) E01C 23/09(2006 .01) C04B 111/72(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109574611 A (43)申请公布日 2019.04.05
( 54 )发明 名称 一种路面快速修补环保水泥基材料及其制
备和使用方法 ( 57 )摘要
本发明公开了一种路面快速修补环保水泥 基材料及其制备和使用方法，路面快速修补环保 水泥基材料 ，由以下 质量比 原料制成 ：环保水泥 ： 砂：石：PTB乳液：水=5 .66～7 .23：8 .45～9 .01：0 ～16 .71：0 .20～0 .76：1 .91～2 .87。环保水泥由 MgO 、激发剂、矿渣和粉煤灰组成 ，其 质量比 为 MgO：激发剂：矿渣：粉煤灰=0 .31～0 .72：0 .20～ 0 .68：4 .05～5 .62：0～2 .86。本发明的路面快速 修补环保水泥基材料具有工作性好、生产工艺简 单、凝结时间短、早期强度高、耐水性好、粘结性 能好、满足开放交通要求强度的时间短、成本低 和环保性强等优点，具有较好的市场应用前景。
权利要求书1页 说明书5页
CN 109574611 A
CN 109574611 A
权 利 要 求 书
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1 .一种路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述路面快速修补环保水泥基材 料由 环保水泥、砂、石、PTB乳液 和水组成 ，各组分 质量比 为 ：环保水泥 ：砂 ：石 ：PTB乳液 ：水= 5 .66～7 .23：8 .45～9 .01：0～16 .71：0 .20～0 .76：1 .91～2 .87。
2 .根据权利要求1所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的环保水泥 是由MgO、激发剂、矿渣和粉煤灰组成，其质量比为MgO：激发剂：矿渣：粉煤灰=0 .31～0 .72： 0 .20～0 .68：4 .05～5 .62：0～2 .86。
3 .根据权利要求1所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的PTB乳液 的粘性：80～120 mPa .s、固体含量：52±1wt%、比重：1 .1、pH值：7～9。
4 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的MgO为900 ℃下煅烧1～2h的MgO，平均粒径为20～50 μm。
5 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的激发剂包 括NaOH和水玻璃中的一种，其中水玻璃的模数为1 .0～2 .0。
6 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的矿渣为 S95级粒化高炉矿渣粉。
7 .根据权利要求2所述的路面快速修补环保水泥基材料，其特征在于：所述的粉煤灰为 电厂固体废弃物II级粉煤灰。
8 .根据权利要求1-7任一所述的路面快速修补环保水泥基材料的制备方法，其特征在 于：包括以下步骤：
（1）计量：按比例分别计量各组成材料； （2）拌合干料：将粉煤灰、矿渣和MgO倒入搅拌机中干拌2～3分钟，然后再倒入砂和石搅 拌2～3分钟，形成混合干料； （3）制备外加剂溶液：将激发剂和PTB乳液溶解在水中 ，搅拌2～3分钟，制成外加剂溶 液； （4）制备水泥基材料：将外加剂溶液倒入混合干料中搅拌2～3分钟，即制成路面快速修 补环保水泥基材料。 9 .根据权利要求1-7任一所述的路面快速修补环保水泥基材料的使用方法，其特征在 于：将混凝土路面的裂缝或坑槽清理干净，然后将体积比PTB乳液：水=1：4的PTB溶液进行底 涂层处理，将路面快速修补环保水泥基材料分两层灌入裂缝或坑槽内并反复压实。
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CN 109574611 A
说 明 书
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一种路面快速修补环保水泥基材料及其制备和使用方法
技术领域 [0001] 本发明属于混凝土材料领域，具体涉及一种路面快速修补环保水泥基材料及其制 备和使用方法。
背景技术 [0002] 水泥混凝土路面因其强度高、耐久性好、成本低、受温度影响较小等特点在我国道 路工程中 广泛使 用。但是 ，混凝土路面在服役期间长期受到交通荷载的 反复 作 用和环境因 素的影响，会造成混凝土路面不同程度的破坏，如啃边、裂缝、坑槽等局部小病害。如果这些 局部病害不及时修补处理，在反复荷载的作用下，病害会急剧加大，将对行车安全和道路的 正常服役年限 产生极大的 影响 ，造成严重的 经济 损失。然而传统的路面修补材料具有制备 方式繁琐、成本高、满足开放交通要求强度的时间长和新旧混凝土粘结力低等缺点，严重制 约了路面修补材料的发展和应 用。因此 ，研究出一 种能 够快速修补的 新型材料具有十分重 要的意义。 [0003] 目前，国内已申请的多个有关路面快速修补材料的专利，CN 108424087 A专利公 开了一种地聚物基水泥路面裂缝快速修补材料及其制备方法和应用，该发明主要采用地聚 物基水泥加入减水剂、稻壳灰、稻草秸秆纤维和硅烷偶联剂等材料制成，材料组成和制备过 程较为复 杂 ，成本较高 ，且仅适合小裂缝修补。本发明采 用环保水泥（采 用碱性激发剂激发 具有一定活性的 矿渣和粉煤灰所得的 胶凝材料）和PTB乳液混合而成 ，制备过程简单 ，成本 较低，适合大小裂缝修补，且大量使用固体废弃物粉煤灰和矿渣取代水泥，环保效果明显。 CN 102864714 A专利公开了一种混凝土公路路面快速修补方法，该发明主要采用A组分 （E44环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯、石棉粉、消泡剂）、B组分（无水乙二胺和丙酮）与填料（2 种级配碎石和砂、白水泥），先分别进行各组分搅拌，然后再混合搅拌而制成凝结时间快、防 水性能 和粘结性能好的快速修补材料。该发明操作极为复 杂 ，成本高 ，不利于大规模生产。 本发明只需先将PTB乳液与激发剂溶解在水中，然后掺入到干料中搅拌均匀，即可制得到工 作性好、凝结时间短、早期强度高、防水性能和粘结性能好的路面快速修补环保水泥基材 料。该材料成本低，防水性能和粘结性能好，操作方便，产业化前景广阔。