一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領域，具體涉及一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]浙青混凝土路面是目前世界各國高等級公路的主要路面鋪裝類型。浙青混凝土路面具有表面平整、無接縫、振動小、噪聲低、行車舒適、養(yǎng)護維修方便等優(yōu)點。但是受國產浙青本身質量的影響，我國的浙青在路面的強度、穩(wěn)定性等方面受溫度影響比較大，路面易于破壞。
[0003]對于大面積的破損路面，傳統(tǒng)的修復材料主要是熱拌浙青混合料，但是這種修復材料存在污染高、成本大的缺陷，此外，熱拌浙青混合料受氣候條件影響較大，在寒冷季節(jié)因氣溫較低而不宜壓實，不宜施工。近年來使用較多的是冷補浙青修復材料，如乳化浙青混合料。冷補浙青修復材料克服了熱拌浙青混合料低溫不宜施工的缺陷，但是在使用冷補浙青混合料修復路面時，需要等溶劑完全蒸發(fā)后才能起到增強的效果，所以冷補浙青混合料存在初始強度低、增強緩慢的缺點，不能達到快速修復快速通車的目的，對交通影響較大。
[0004]對于水泥混凝土路面的表層類病害，公路養(yǎng)護部門的傳統(tǒng)做法是采用浙青混合料對其進行局部修復或整體罩面，盡管施工較為簡便，但因為兩種材料的剛度不一致，界面間的剪力的存在容易導致修補材料的脫落和失效。另一種傳統(tǒng)的修補方法是將破損的混凝土清除，重新鋪筑不低于原設計強度等級的普通混凝土，這種修復方式主要存在以下問題:新混凝土收縮較舊混凝土收縮大，容易導致收縮開裂；(2)新舊混凝土之間由于界面缺陷等原因，其相互的粘結強度低，均容易導致修復失效；(3)養(yǎng)護周期長，給交通運營帶來較大壓力。
[0005]對于水泥混凝土路面裂縫的修補材料通常為柔性材料，如聚氯乙烯膠泥、浙青、橡膠等。這些材料僅能達到封堵裂縫的作用，不能支撐裂縫兩壁從而不能作為整體與兩側路面板共同受力，所以當車輛對裂縫兩壁有壓力時會致使裂縫擴散和擴大；此外，由于這些材料與水泥混凝土材料的收縮、膨脹性差異較大，導致其夏季容易被擠出，被擠出的材料在車輪的作用下從原處脫落，冬季混凝土面板收縮時裂縫處產生較大空隙從而填縫料失效；并且，由于柔性修補材料與水泥混凝土路面顏色反差大，灌注后在路面上形成黑線，較為嚴重地影響路面的使用性能。
[0006]在世界性的能源危機的背景下，修補道路過程中要求節(jié)約能源、節(jié)約資金、保護環(huán)境、減少污染的呼聲越來越高。因此，快速、早強、節(jié)能的道路修補材料，且具有對大面積路面、薄層路面、裂縫修補具有通用有效性的新型快速修復材料具有非常重要的應用前景和現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料及其制備方法。其解決了【背景技術】中與舊路面粘結力弱、施工工序復雜、施工周期長、養(yǎng)護周期長影響通車等技術問題。
[0008]為達上述目的，本發(fā)明采用的具體方案為:
一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，由下列重量百分比的原料制成:金屬氧化物，氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋅中的一種或幾種，總含量為5-55% ;磷酸鹽，磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸鉀、磷酸銨中的一種或幾種，總含量為5-55% ;助劑,粉煤灰、硼酸鈉、焦磷酸鈉、氟娃酸鈉，總含量為1-10% ;纖維材料，棉纖維、玻璃纖維、竹纖維、碳纖維、陶瓷纖維中的一種或幾種，總含量為0.5-5%;砂，機制砂、天然細砂或天然粗砂中的一種或幾種，總含量為30%-50% ;石子，0-20%，按下列比例配制:5-10mm粒徑的碎石:10-30份；ll_16mm粒徑的碎石:20-30份；小于5mm粒徑的石屑:10-50份；水，總含量為5-50%。
[0009]制備方法包括以下步驟:
(O按配方比例將金屬氧化物、磷酸鹽、助劑、纖維材料、水，攪拌混合l_3min。
[0010](2)將(I)得到的混合物和配方比例的砂、石子攪拌混合l_2min。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料具有如下特性:
1.材料制備及施工溫度范圍廣:可在低達-10攝氏度的條件下使用，既可以在南方暖和地區(qū)使用，也可以在北方寒冷地區(qū)使用。且隨時隨地，有縫、有破損即可修復，可及時防止裂縫對道路產生的進一步破壞。
[0012]2.大大縮短通車時間:修復材料自身凝結時間短(10秒-30分鐘可調)，可實現(xiàn)快速修復水泥混凝土路面病害的目的修補完0-4小時內即可通車。
[0013]3.與混凝土相容性好:與路面混凝土基材界面結合力強，I天粘接強度能達到4MPa。
[0014]4.施工便捷、經濟:可攪拌噴涂一體化，無需過多設備人工費用投入。
[0015]5.適用性強:可用于浙青及水泥路面的大面積修復、薄層修復及裂縫修復等，顏色可根據路面顏色調制，自然養(yǎng)護。
[0016]6.環(huán)保美觀:施工過程無噪聲及大量塵土，也避免了常規(guī)修復材料帶來的空氣污染等現(xiàn)象。
[0017]該材料的施工方式為:
1.路面清理:將待修復的路面用清掃機仔細清掃，將活動的表層徹底清除；如果道路面上有標線，應用除線機將原有標線除掉。
[0018]2.修復材料的制備與施工:將修復材料投入攪拌機，攪拌3-5分鐘后，可采用機械噴涂和人工涂抹兩種方式施工。
[0019]本產品的優(yōu)點在于:
1.材料制備及施工溫度范圍廣:可在低達-?ο攝氏度的條件下使用，既可以在南方暖和地區(qū)使用，也可以在北方寒冷地區(qū)使用。且隨時隨地，有縫、有破損即可修復，可及時防止裂縫對道路產生的進一步破壞。
[0020]2.大大縮短通車時間:修復材料自身凝結時間短(10秒-30分鐘可調)，可實現(xiàn)快速修復水泥混凝土路面病害的目的修補完0-4小時內即可通車。
[0021]3.與混凝土相容性好:與路面混凝土基材界面結合力強，I天粘接強度能達到4MPa。
[0022]4.施工便捷、經濟:可攪拌噴涂一體化，無需過多設備人工費用投入。
[0023]5.適用性強:可用于浙青及水泥路面的大面積修復、薄層修復及裂縫修復等，顏色可根據路面顏色調制，自然養(yǎng)護。
[0024]6.環(huán)保美觀:施工過程無噪聲及大量塵土，也避免了常規(guī)修復材料帶來的空氣污染等現(xiàn)象。
[0025]
【具體實施方式】
[0026]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0027]實施例1
可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料由下列重量百分比的原料制成:氧化鎂40%、氧化鐵5% ;磷酸氫二鉀10%、磷酸二氫鉀15% ;粉煤灰5% ;棉纖維5% ;砂石10% ;水，總含量為10%。將金屬氧化物、磷酸鹽、助劑、纖維材料、水，攪拌混合l_3min。將得到的混合物和砂石攪拌混合l_2min。
[0028]得到的保溫材料15秒凝結，常溫下4小時抗壓強度可達21MPa ;抗折強度可達3MPa0
[0029]實施例2
可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料由下列重量百分比的原料制成:氧化鎂40%、氧化鋅5% ;磷酸氫二鉀10%、磷酸二氫鉀15% ;硼酸鈉5% ;碳纖維5% ;砂石5% ;水總含量為15%。將金屬氧化物、磷酸鹽、助劑、纖維材料、水,攪拌混合3-5min。將得到的混合物和隔熱粒子攪拌混合l_2min。
[0030]得到的保溫材料10秒凝結，常溫下2小時抗壓強度可達1MPa ;抗折強度可達
2.3MPa。
[0031]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明的可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料及其制備方法進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，由下列重量百分比的原料制成:金屬氧化物5-55%、磷酸鹽5-55%、助劑1-10%、纖維材料0.5_5%、砂30%-50%、石子 0-20%、水 5-50%。
2.一種如權利要求書I所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按配方比例將金屬氧化物、磷酸鹽、助劑、纖維材料、水，攪拌混合l_3min； (2)將(I)得到的混合物和配方比例的砂、石子攪拌混合l_2min。
3.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的金屬氧化物可以是氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵、氧化鋅中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的磷酸鹽可以為磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸鉀、磷酸銨中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的助劑為粉煤灰、硼酸鈉、焦磷酸鈉、氟硅酸鈉中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的纖維材料可以為棉纖維、玻璃纖維、竹纖維、碳纖維、陶瓷纖維中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的砂可以為機制砂、天然細砂或天然粗砂中的一種或幾種。
8.根據權利要求1所述的一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，其特征在于，所述的砂可以按下列比例配制:5_10mm粒徑的碎石:10-30份；ll_16mm粒徑的碎石:20-30份；小于5mm粒徑的石屑:10-50份。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可在寒冷地區(qū)使用的路面和裂縫快速修復材料，由下列重量百分比的原料制成：金屬氧化物5-55%、磷酸鹽5-55%、助劑1-10%、纖維材料0.5-5%、砂30%-50%、石子0-20%、水5-50%。制備時將金屬氧化物、磷酸鹽、助劑、纖維材料、水，攪拌混合1-3min；將得到的混合物和砂、石攪拌混合1-2min。該材料自身凝結時間短，可實現(xiàn)快速修復水泥混凝土路面病害的目的修補完0-4小時內即可通車。本發(fā)明材料制備及施工溫度范圍廣，且隨時隨地，有縫、有破損即可修復，可及時防止裂縫對道路產生的進一步破壞。材料的適用性強，可用于瀝青及水泥路面的及裂縫修復等，顏色可根據路面顏色調制，自然養(yǎng)護。
【IPC分類】C04B41-50, C04B28-34
【公開號】CN104692766
【申請?zhí)枴緾N201510071109
【發(fā)明人】王化
【申請人】中國科學院合肥物質科學研究院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月11日