[发明专利]一种路面基层加固用复合地聚合物砂浆注浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料，由如下重量份数的组分组成：高炉矿渣粉20～25份、粉煤灰20～25份、再生微粉12～14份、稻壳灰4～6份、细砂95～110份、硅酸钠溶液40～50份、氢氧化钠6～8份、去离子水20～25份、减水剂0.8～1份、膨胀剂1～1.5份、消泡剂0.2～0.3份以及活性剂0.1～0.2份。本发明还公开了上述路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料的制备方法。本发明地聚合物砂浆注浆料在不含成本高昂的石墨烯和纳米二氧化硅下，仍具有流动性好、渗透性强以及早强快硬且泌水率和收缩性良好的优点；本发明的地聚合物砂浆注浆料对层间惰性材料具有极强的激发作用，稳定性极好；且制备工艺简单，原料廉价易得，有利于大规模推广应用。

技术领域

本发明涉及一种路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料，还涉及上述路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料的制备方法。

背景技术

随着我国道路交通基础建设的快速发展，我国公路总里程不断增加。由于路面结构、行车荷载、自然环境等因素，导致路面基层脱空、路基沉陷、强度衰退等病害。为了提高道路的使用寿命，如何更好地加固和处治这类路面基层是行业内备受关注的问题之一。目前最常见的处理方式是利用注浆料进行加固处理，常用的注浆料可以分为无机和有机两大类。无机注浆料多以水泥类注浆料为主，该种注浆料流动性较差，且不易渗透到较为细小的孔隙中，耐久性能不佳，注浆施工后容易出现二次唧浆；有机注浆料一般为化学浆液，常见的为环氧树脂、聚氨酯等，有机注浆料前期主要起到填充的作用，无法与层间物发生化学作用形成整体，耐久性能较差且成本较高，性价比较低。

地聚合物是一种新型绿色环保的无机胶凝材料。目前公开的地聚合物砂浆注浆料存在一定的问题。中国发明专利公告号：CN111704399A，公开了一种高流变性地聚合物砂浆，以偏高岭土、粉煤灰、碱激发剂、减水剂、水、石英砂、PVA粉末、纳米二氧化硅、石墨烯、橡胶粉和表面活性剂作为主要原料，将改性后的胶粉和PVA纤维与其他原料制成地聚合物砂浆。该专利所涉及的地聚合物砂浆制备工艺复杂，尤其是改性胶粉和PVA纤维的质量难以控制，受环境因素影响较大。该种地聚合物砂浆中含有石墨烯、纳米二氧化硅等原料一定程度上增加了成本，难以大规模推广使用。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中地聚合物砂浆注浆料存在制备工艺复杂，含石墨烯、纳米二氧化硅等原料导致制备成本高的问题，提供一种路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料。本发明还提供上述路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料的制备方法。

技术方案：本发明所述的路面基层加固用地聚合物砂浆注浆料，由如下重量份数的组分组成：高炉矿渣粉20～25份、粉煤灰20～25份、再生微粉12～14份、稻壳灰4～6份、细砂95～110份、硅酸钠溶液40～50份、氢氧化钠6～8份、去离子水20～25份、减水剂0.8～1份、膨胀剂1～1.5份、消泡剂0.2～0.3份以及活性剂0.1～0.2份。

其中，所述高炉矿渣粉经研磨处理后平均粒径为25μm，比表面积为350～550m²/kg；优选的粒径一方面能与其他粉料的粒径形成级配化的关系，一方面能够在注浆时进入到更加细小的孔隙中；比表面积如果过大会导致需水量上升，影响注浆料的实际性能。高炉矿渣粉作为地聚合物砂浆注浆料的胶结料之一，是地聚合物反应的主要材料之一，高炉矿渣粉可以有效提高地聚合物材料的强度，高炉矿渣粉掺量的升高会增大收缩、缩短凝结时间。

其中，所述粉煤灰为Ⅱ级灰，平均粒径30μm，比表面积为550～750m²/kg。

其中，所述再生微粉的平均粒径为100μm，比表面积为75m²/kg。再生微粉主要来源于回收的混凝土，属于循环再生材料，加入再生微粉的目的，主要是为了部分替代高炉矿渣粉和粉煤灰掺量，提高再生产品的利用率，降低成本。