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半柔路面水泥基特种灌浆材料

产品简介
抗裂快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥、活性粉料、高分子聚合物、减水、调凝等外加剂精确配料混拌的干粉,加水搅拌后填充于半柔路面高连通孔隙沥青混合物中的具有高可注性、抗裂、快凝快硬高强等优异性能的水泥基灌浆材料。
性能特点

体积变化率

半柔性路面普通水泥基灌浆材料60d -0.5-0.5%,体积变化率大,容易开裂,严重影响耐久性。本材料体积变化率很小,60d标准指标-0.05~0.05%,为国内常规产品标准指标的1/10,实测60d-0.021~0.035%,具有很好的抗裂性能。

1、采用水泥区别

北极熊公司首创的抗裂快凝快硬高贝利特硫铝酸盐水泥(以下简称抗裂双快水泥)28d自由干缩率仅为硅酸盐水泥的1/10左右,从根本上保证了水泥基特种灌浆材料很小的干燥收缩和化学收缩,大大提高了抗开裂性能。

2、用水量区别,

普通的水泥基灌浆料水料比大多在0.4以上,水泥水化所需要的水料比理论为0.23,大量的富余水后期会蒸发掉,提高了水泥灌浆材料的收缩率,本材料水胶比低,只有0.34左右,多余水分少,体积收缩小。

3、可注性

可注性要保证高连通孔隙率的沥青混凝土中空隙填充饱满密实,另外浆体的扩散度也应较大,只考虑前者,不考虑粘度,可注性也是不好的。

a、很多水泥基灌浆材料加入了很多砂,有的粒径甚至很大,一些砂很难注入到空隙中,将积存于表面,注入孔隙中的水泥基灌浆材料离析率、致密性也是不同的。

b、本产品全部为粉料,加入了降粘组分,流动度(S)小,浆体的扩散度大,依靠自身重力即可注入,自动找平,无需机械设备,省工省时,效率很高。

4、、快凝快硬高强

a、快凝快硬

本材料采用的是国际首创的抗裂双快高贝利特硫铝酸盐水泥,具有快凝快硬的性能,本材料4h实测抗折与抗压强度可达5.1/16.3 MPa,能够缩短工期,提高施工效率。

b、市场上半柔性路面水泥基灌浆材料28d抗压强度10-20MPa,本材料可达8.2/45.0MPa,将大大提高半柔路面的承载能力。 

5、、抗硫酸盐腐蚀性能好

    采用的抗裂双快水泥优异的耐硫酸盐腐蚀性能使本材料产生了同样的功能,这对北方冬季除雪剂对路面的腐蚀破坏提供了防护功能;同样亦适用于沿海路面工程。

6、较高的粘接强度

    较小的体积变化率、高分子聚合物的加入,是本材料具有较高的粘接强度,能使孔隙中的水泥基灌浆材料牢固的和沥青混合物结合在一起,共同承受荷载,起到刚柔相济的作用。

7、本材料为单组份,按规定水灰比加水搅拌即可应用,现场施工简单,能较好保证工程质量。

  • 技术指标

    表  半柔性路面特种水泥基灌浆材料实测技术指标

    性能

    养护龄期

    国内常规  产品标准   

    BJX企业标准及实测值

    Ⅰ型 指标

    实测值

    Ⅱ型 指标

    实测值

    初始扩展度/mm ≥

    -

    -

    330

    360

    300

    320

    流动度/s

    -

    10~14

    10~14

    13.2

    10~14

    12.0

    泌水率/%

    0.5h≯

    0.5h≯5

    0.5h≯3

    1.0

    0.5h≯3

    0.4

    离析率/%

    3d≯

    3d≯5

    3d≯5

    2.6

    3d≯5

    1.5

    沥青粘附性

    7d≮

    7d≮3

    7d≮3

    2.1

    7d≮3

    2.3

    体积变化率   自由膨胀率  (干空/湿养)%

    60d(初长在成型24h测定)

    -0.5~0.5

    -0.05~0.05

    -0.015/ 0.026

    -0.05~0.05

    -0.021/ 0.035

    结石率(%)≥

     

    -

    98.0

    99.3

    98.0

    99.5

    抗折强度/    抗压强度  (MPa)

    4h>

    -

    4.0/12.5

    5.1/16.3

    3.5/10.0

    4.9/13.7

    3d>

    4.0/15.0

    5.0/25.0

    5.5/33.0

    4.5/20.0

    5.8/23.9

    28d>

    6.0/20.0

    7.5/40.0

    8.2/45.0

    7.0/35.0

    8.2/43.9

    弹性模量/MPa

    28d≯

    28d≯25000

    28d≯25000

    24200

    28d≯ 25000

    24650


  • 使用范围

    一、开发新型长寿命半柔路面高等级公路的迫切性

    目前我国公路建设水平在提高,但是我国的重载及温度等环境因素使得很多新修路面在通车不久后出现破坏,基本上5-6年就要进行大修,严重的浪费资源,影响了我国经济的健康发展,而这也是与我们现行社会提倡的“环境友好型、资源节约型”两型社会的建设要求是相悖的。因此,开发出新型长寿命高等级路面材料是十分有必要的。

    二、目前沥青路面和水泥混凝土路面的应用情况对比

    1、两种路面的性能及经济对比

    目前世界范围内,高速公路及其他铺装路面类型大体可分为两大类,即水泥混凝土路面和沥青路面。水泥混凝土路面是刚性路面,具有较高的耐磨、耐冲击、耐化学腐蚀性能及较高的负载能力,但是混凝土路面存在施工工期长、路面厚度大、行车舒适性差、维修困难、不利于未来效用升级等诸多缺点。而沥青混凝土路面具有无接缝、表面平整性好、行车舒适等优点,而且施工机械化程度高、进度快、质量好、工期短、维护简单。但是,沥青是温感性材料,沥青路面材料强度有限。夏季高温时,沥青材料粘度的降低导致集料颗粒间凝聚力减弱,在水平力作用下,极易使沥青混合料颗粒之间产生滑动和位移,导致沥青路面结构层形成车辙、推移、坑槽、波浪、拥包之类的剪切变形破坏,尤其在重载交通时,沥青混凝土路面路面变形更为严重,降低了行车的舒适性和安全性。在冬季低温时,沥青混凝土路面结构材料的强度虽然有所增高,但因沥青材料粘度的提高表现出脆性,结果导致沥青路面结构层开裂,产生横向裂缝及纵向裂缝。路表水通过面层裂缝渗透至基层和路基,从而导致路面全面的损坏。

    2、沥青道路常见车辙病害图片

     

          

     

    三、半柔性路面材料的开发与应用

    1、半柔性路面

    半柔性路面材料是指在高连通孔隙基体沥青混合料(连通孔隙率高达20%-30%)中灌入特殊性能的水泥基灌浆材料复合而成的路面材料,将沥青的柔性与水泥的刚性相结合,形成半柔半刚的结构,提高了强度且不受冬夏季温度变化的影响,有效地解决了沥青路面的问题。

    半柔性路面材料是一种由沥青混合料与水泥基材料复合而构成的路面,其典型的组成示意图如下图2。它利用骨料嵌挤原则,通过沥青的粘弹性和灌注的水泥基材料共同形成复合材料的强度,提高了路面抵抗荷载作用的能力。其高温稳定性能大大优十普通沥青混凝土路面,其低温抗裂性能、抗疲劳性能、抗滑性能、耐磨性能均优于普通沥青混凝土路面。同时,半柔性路面材料具有耐油、耐酸、耐热、耐除冰盐、防水、抗滑、和易着色等特性。

    2、半柔性路面结构示意图

     

    半柔性路面材料组成示意图

    3、半柔性路面国内外发展情况

    3.1、半柔性路面国外研发应用

    半柔性路面最早于1954年在法国开展了应用研究;1987-2002年间,美国有10个以上的州的路面工程和10余条机场道面工程采用;80年代以来,在高连通孔隙率的沥青混凝土中灌注水泥砂(乳)浆的半柔性面层在日本有了广泛的应用与发展,每年的施工面积已超过20万平方米。

    3.2、半柔性路面国内研发应用

    国内对半柔性路面的研究进行的比较缓慢,近年来众多科研院校开展了大量半柔性路面材料的设计与性能研究,已经取得了一些研究成果并铺设了部分试验段。

    4、水泥基灌浆材料的性能至关重要,是半柔路面的核心技术。

    4.1、提高了半柔路面材料的高温稳定性、水稳定性、抗剪性能、抗裂性能。

    水泥基灌浆材料紧密包裹沥青混合料,大大挤压了自由沥青的空间,使结构沥青的比例增加,半柔性路面材料的粘聚力也愈大。从而提高了半柔路面材料的高温稳定性、水稳定性、抗剪性能、抗裂性能。

    4.2、降低了半柔性路面材料的线收缩系数与热膨胀系数,降低了温度对路面材料性能影响。

    水泥基灌浆材料不同于沥青这种温感性材料,其在高连通孔隙沥青混合料中的嵌挤结构能有效的抑制沥青在高温或车辆荷载作用时的流变性。在低温作用时,水泥基灌浆材料防止沥青混合料之间共同的收缩变形,起着阻隔保护的作用。这很好的降低了半柔路面材料的线收缩系数与热膨胀系数,减小了体积变形。同时降低了沥青混合料内部的温度应力,提高了半柔路面材料的低温弯曲强度与劈裂强度。

    4.3、使沥青、水泥基灌浆材料中水泥水化产物、矿料填充联结密实,提高了面层的抗变形能力。

    水泥基灌浆材料中的水泥水化后形成高强致密的水化产物,填充在高连通孔隙沥青混合料中,与沥青膜直接紧密接触,间接地裹附矿料,加强了沥青膜对矿料的直接包裹。在某些矿料表面形成的沥青膜较薄时,水泥的水化后的针状水化产物会刺穿沥青膜,从而在矿料表面联结生长开来,在矿料表面形成致密的钙矾石矿物、C-S-H凝胶膜。而对于某些表面沥青未覆盖完全或者沥青脱落的矿料来说,水泥胶浆对矿料的成膜保护作用更为明显。这种密实复合联结界面使得半柔路面内部有更好的抗变形能力。

    5、目前国内试用中的水泥基灌浆材料所存在的问题

    目前国内试验试用中的水泥基灌浆材料的体积稳定性与抗开裂性能较差;水泥基灌浆材料的可注性不好,施工较为麻烦;有些加入了较大粒径的砂,将不能注入空隙中,会覆着于表面,也会造成注入空隙中的灌浆料密度和强度的区别;抗折和抗压强度较低。这些性能继续改进,以进一步提高半柔路面的性能。

施工方法

应用注意事项:

1、严格按照产品出厂通知单规定的用水量加水。

2、加水后的浆料时间过长,已稠化无法注入沥青混合物时,不得二次加水搅拌继续使用。

3、严禁掺加其他材料。

4、凝结硬化后及时浇水或覆盖密封养护。

5、本材料为快硬材料,优博娱乐APP|优博娱乐注册|优博娱乐:需保存于干燥通风条件下。

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