一種水泥基粉及其在水泥混凝土的應(yīng)用及其在公路建設(shè)上的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥基粉及其在水泥混凝土的應(yīng)用及其在公路建設(shè)上的應(yīng)用，屬于建筑材料領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有水泥混凝土路面抗折強(qiáng)度低、提高使用壽命、延長(zhǎng)水泥路面切割縫的距離甚至生產(chǎn)沒(méi)有切割縫的水泥路面，提高行駛舒適性、減少噪聲等,包括平均粒徑不小于10目的廢舊橡膠顆粒100重量份、平均粒徑不小于10目的無(wú)機(jī)惰性粉末重量份3?50重量份以及纖維材料0.2?5重量份，制備步驟如下：1）、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攪拌;2）、用物理方法對(duì)步驟1的混合物進(jìn)行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠粉。
【專利說(shuō)明】
-種水泥基粉及其在水泥混凝±的應(yīng)用及其在公路建設(shè)上的 應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及建筑材料領(lǐng)域，具體來(lái)講是關(guān)于一種水泥基粉及其在混凝±和公路上 的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 每年全球?qū)a(chǎn)生大量的廢舊輪胎等廢舊橡膠制品，不僅污染了環(huán)境也造成了資源 的浪費(fèi)，把高分子材料作為水泥混凝±的組成材料配制而成的新型混凝±的研究在1997年 美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)±木環(huán)境系已經(jīng)開(kāi)展，并在理論方面提出W下觀點(diǎn)：1、高分子材料 看而作為重量輕且容易變形的細(xì)沙骨料;2、高分子材料作為分布在混凝±內(nèi)部微小可伸縮 顆粒群會(huì)截住混凝上的微觀裂紋，總而阻止或減慢微觀裂紋的擴(kuò)張而導(dǎo)致混凝上快速斷裂 破壞的現(xiàn)象;3、高分子材料獨(dú)有的彈性特性可W幫助降低由溫度或者濕度變化而在混凝± 內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0003] 不少的研究表明，廢橡膠顆粒應(yīng)用于水泥基材料后，水泥基材料的彈性增加可W 改善它的抗沖擊、抗凍、抗裂、吸聲、保溫、隔熱等性能，同時(shí)還具有防滑、消聲、防鹽霧腐蝕， 防地基翻堿等性能，但是由于廢橡膠粉的憎水性，與水泥基材料的相容性差，易造成分層， 使其強(qiáng)度大幅下降，較大地限制了其應(yīng)用，目前對(duì)廢舊橡膠顆粒的改性主要為化學(xué)改性，改 性成本高，同時(shí)，在將廢舊橡膠顆粒用在混凝±中時(shí)發(fā)現(xiàn)，所建設(shè)的路面的抗沖擊性有一定 的提高，但是發(fā)現(xiàn)路面的抗拉伸性能卻有一定的不足。在現(xiàn)有的公路路面建設(shè)包括加入廢 舊橡膠顆粒的路面建設(shè)中，為了避免在溫度、溫度及材料干縮的影響下，水泥路面容易產(chǎn)生 拱脹或收縮開(kāi)裂的問(wèn)題，W避免產(chǎn)生過(guò)大的熱壓應(yīng)力。因此需設(shè)置相應(yīng)的切割縫W適應(yīng)其 變形，防止產(chǎn)生裂縫，現(xiàn)有的收縮縫橫縫間距一般為4-6米，縱縫間距一般為3-4.5米，由于 收縮縫的存在一方面增大了路面的建設(shè)成本，另一方面，路面的行車(chē)舒適性降低，特別是機(jī) 場(chǎng)、軍用場(chǎng)地中，迫切需要一種無(wú)切割縫的路面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種水泥基粉，當(dāng)將本發(fā)明 公開(kāi)的水泥基粉用在混凝±和路面建設(shè)中，大大增大切割縫之間的距離，甚至不需要切割 縫。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥基粉，包括平均粒徑不小于10目的廢舊橡膠顆粒重量份100份、 平均粒徑不小于10目的無(wú)機(jī)惰性粉末重量份3-50重量份W及纖維材料0.5-5重量份。
[0006] 在本發(fā)明公開(kāi)的水泥基粉中，惰性無(wú)機(jī)粉末材料包括但不限于娃藻±、粉煤灰、重 晶石粉、鐵礦粉、石英砂粉、石灰石粉、滑石粉、憐礦粉、石棉礦粉、石墨粉、娃粉等;其粒徑可 W根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，所述惰性無(wú)機(jī)粉末材料和廢橡膠顆粒粒徑可W為10目、20目、30 目、40目、50目和60目等。
[0007]為了保證本發(fā)明提供的水泥基粉具有較好的性能，所選用的纖維材料可W為無(wú)機(jī) 纖維或者有機(jī)纖維，其中在無(wú)機(jī)纖維的選擇上，可W為玻璃纖維、石英玻璃纖維、棚纖維、陶 瓷纖維和金屬纖維等，作為有機(jī)纖維的優(yōu)選，丙締酸纖維、聚丙締臘纖維、聚酷胺纖維、聚丙 締纖維、芳香族聚酷胺纖維、PB0纖維、PBI纖維、M5纖維具有較好的效果，在具體的使用過(guò)程 當(dāng)中，可W將多種纖維進(jìn)行任意比例的混合使用。所選用的纖維一般為短纖維，平均纖維長(zhǎng) 度Wlmm-lOmm的區(qū)間范圍為宜。
[000引在本發(fā)明中，惰性無(wú)機(jī)粉末材料與廢舊橡膠顆粒可W按照一定的比例混合，惰性 無(wú)機(jī)粉末材料在混合物中的比重可W是5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%或70%，廢橡膠顆粒 在混合物中所占重量比例可W是95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%或30%，纖維材料在混合物 中的比重可W是0.5%、1%、20/0。
[0009] 在較優(yōu)的實(shí)施例中，上述所述的水泥基粉可W采用下列的方式生產(chǎn)： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌； 2)、用物理方法對(duì)步驟1的混合物進(jìn)行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。
[0010] 本發(fā)明步驟2所述的物理方法可W是包括但不限于機(jī)械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪 切、氣流磨對(duì)撞、超聲波共混處理等方法。通過(guò)物理的方法，使得所述惰性無(wú)機(jī)粉末材料W 及纖維材料中的一種或多種嵌入到廢橡膠粉中，運(yùn)種嵌入可W是全部嵌入，也可W是部分 嵌入。通過(guò)此方法得到的水泥基粉的纖維材料可W是全部嵌入到橡膠顆粒中，也可W使部 分嵌入到纖維顆粒中，無(wú)機(jī)惰性粉末可W是全部嵌入到橡膠顆粒中，也可W使部分嵌入到 纖維顆粒中。
[0011] 上述步驟的攬拌時(shí)間可W根據(jù)實(shí)際物料的情況進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)攬拌 時(shí)間在20-40分鐘所制成的水泥基粉具有較好的性能。
[0012] 本發(fā)明公開(kāi)的水泥基粉可W和傳統(tǒng)的水泥等混凝±原料進(jìn)行混合制成混凝±，用 制成的混凝±鋪設(shè)的水泥路面具有優(yōu)異的性能，主要表現(xiàn)在W下幾個(gè)方面： 第一、用本發(fā)明公開(kāi)的水泥基粉鋪設(shè)的水泥路面具有建好的抗壓、抗拉伸等力學(xué)性能、 并且抗折強(qiáng)度增加，使用壽命比漸青路面長(zhǎng)許多； 第二、施工方便，水泥路面的鋪設(shè)與基層的施工可W連續(xù)作業(yè)，再加與基層材料基本相 同，結(jié)合強(qiáng)度提高，不怕水患；可W設(shè)計(jì)橡膠水泥罩面的疏水性，自行排出路面積水;橡膠 水泥罩面有很好的吸音效果，減少城市的噪音； 第Ξ、抗滑性能好，成本和施工難度大大低于漸青路面;溫度穩(wěn)定性高，無(wú)車(chē)徹現(xiàn)象； 第四、橡膠水泥罩面有很好的伸縮性，可W根據(jù)不同地區(qū)氣溫不切割或延長(zhǎng)切割縫間 距，保障路面平整，施工方便簡(jiǎn)潔，公路的平展性大大提供，特別是在飛機(jī)場(chǎng)、軍工設(shè)施中具 有重要的意義。
[0013] 第五、本發(fā)明公開(kāi)的水泥基粉屬于剛中帶柔的新型材料，結(jié)合了漸青混凝±和水 泥混凝±兩者的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)用于冰凍地區(qū)的混凝±應(yīng)用了橡膠水泥后，不需要再滲加引氣劑。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用w解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0016] 具體實(shí)施例1:本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥基粉及其在某機(jī)場(chǎng)載重汽車(chē)路面應(yīng)用，其中 試驗(yàn)路段長(zhǎng)度:200米，路面寬度:7米，厚度:0.2米，混凝±強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn):C30。
[0017] -、原材料；
上述的水泥基粉的包括50目的廢舊橡膠顆粒重量份100份、0.5重量份纖維、30重量份 娃粉，所述的纖維材料平均纖維長(zhǎng)度為5mm，所述的有機(jī)纖維為丙締酸纖維。
[0018] 制備步驟如下： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時(shí)間為20-40分鐘； 2)、用高速剪切對(duì)步驟1的混合物進(jìn)行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。
[0019] 水凝±的配方如下：
二、混凝±拌合物的攬拌和運(yùn)輸：采用攬拌站現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械攬拌施工并自卸汽車(chē)運(yùn)輸 1、 混凝±原材料按質(zhì)量計(jì)的允許誤差不超過(guò)下列規(guī)定： 1) 、水泥 ±1〇/〇 2) 、粗細(xì)骨料±3% 3) 、水±3〇/〇 4) 、外加劑±2% 2、 攬拌裝料順序:砂、水泥、碎石+外滲料，邊攬拌邊加水。
[0020] 3、攬拌要求:采用強(qiáng)制式攬拌，攬拌容量:Im 3 /盤(pán)，攬拌時(shí)間：180秒 Ξ、混凝±拌合物的誘筑： 采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板，混凝±板厚度《22cm;插入式與平板式振搗器配合使用，并鋪W人工 找平和拉毛。
[0021] 四、混凝±板養(yǎng)護(hù)： 由于施工路段地處高原地區(qū)，烈日曝曬并干旱大風(fēng)，養(yǎng)護(hù)要求覆蓋無(wú)紡布并每天及時(shí) 均勻?yàn)⑺?，由于外滲料增加混凝±增縮性和抗折性能，采用無(wú)切縫工藝。
[0022] 五、使用二年后狀況調(diào)查： 采取人工實(shí)地徒步觀察的方法，混凝±板面外觀有無(wú)露石、蜂窩、麻面、裂縫、脫皮、哨 邊、掉角、印痕和輪跡現(xiàn)象，對(duì)路面的監(jiān)測(cè)結(jié)果如下，均為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0023] 實(shí)施例2:本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥基粉及其在汽車(chē)停車(chē)場(chǎng)路面應(yīng)用，包括平均粒徑 為10目的廢舊橡膠顆粒重量份100份、粒徑為100目的娃藻±10重量份、200目10重量份粉煤 灰、纖維材料0.2重量份，所述的纖維材料平均纖維長(zhǎng)度為1mm，纖維材料為無(wú)機(jī)陶瓷纖維。
[0024] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時(shí)間為20分鐘； 2)、用機(jī)械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對(duì)撞、超聲波共混對(duì)步驟1的混合物進(jìn) 行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠粉。
[00巧]用上述制備的水泥基粉22.3重量份和水泥400份、砂636份、粗集料1172份、水138 份、外加劑3.2份制備成混凝±，通過(guò)誘注制得無(wú)切割縫的公路路面，二年后，采取人工實(shí)地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無(wú)露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現(xiàn)象，抗壓強(qiáng)度為38.3Mpa。
[00%]實(shí)施例3:本實(shí)施例公開(kāi)了一種水泥基粉，包括平均粒徑為10目的廢舊橡膠顆粒重 量份100份、粒徑為200目的粉煤灰50重量份W及聚丙締臘纖維材料2重量份，所述的纖維材 料平均纖維長(zhǎng)度為10mm。
[0027] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時(shí)間為20-40分鐘； 2)、用機(jī)械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對(duì)撞、超聲波共混對(duì)步驟1的混合物進(jìn) 行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠粉。
[0028] 用上述制備的水泥基粉22.3重量份和水泥400份、砂636份、粗集料1172份、水138 份、外加劑3.2份制備成混凝±，通過(guò)誘注制得無(wú)切割縫的公路路面，一年后，采取人工實(shí)地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無(wú)露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現(xiàn)象，抗壓強(qiáng)度為44Mpa。
[0029] 實(shí)施例4:本實(shí)施例公開(kāi)了一種水泥基粉，包括平均粒徑為50目的廢舊橡膠顆粒重 量份100份、粒徑為40目的重晶石粉3重量份W及聚酷胺纖維材料5重量份，所述的纖維材料 平均纖維長(zhǎng)度為5mm。
[0030] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時(shí)間為20-40分鐘； 2)、用機(jī)械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對(duì)撞、超聲波共混對(duì)步驟1的混合物進(jìn) 行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠粉。
[0031] 用上述制備的水泥基粉22.3重量份和水泥400份、砂636份、粗集料1172份、水138 份、外加劑3.2份制備成混凝±，通過(guò)誘注制得無(wú)切割縫的公路路面，一年后，采取人工實(shí)地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無(wú)露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現(xiàn)象。
[0032] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水泥基粉，其特征在于，包括平均粒徑不小于10目的廢舊橡膠顆粒重量份100 份、平均粒徑不小于10目的無(wú)機(jī)惰性粉末重量份3-50重量份以及纖維材料0.2-5重量份。2. 如權(quán)利要求1所述的水泥基粉，其特征在于，所述的纖維材料平均纖維長(zhǎng)度為1mm-10mm〇3. 如權(quán)利要求1所述的水泥基粉，其特征在于，惰性無(wú)機(jī)粉末材料選自硅藻土、粉煤 灰、重晶石粉、鐵礦粉、石英砂粉、石灰石粉、滑石粉、磷礦粉、石棉礦粉、石墨粉、硅粉中的一 種或幾種。4. 如權(quán)利要求1所述的水泥基粉，其特征在于，纖維材料為無(wú)機(jī)纖維或有機(jī)纖維。5. 如權(quán)利要求4所述的水泥基粉，其特征在于，所述的有機(jī)纖維為丙烯酸纖維、聚丙烯 腈纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯纖維、芳香族聚酰胺纖維、PBO纖維、PBI纖維、M5纖維的一種或 幾種，所述的無(wú)機(jī)纖維選自玻璃纖維、石英纖維、硼纖維、陶瓷纖維、金屬纖維的一種。6. 如權(quán)利要求1-5之一所述的水泥基粉，其特征在于，所述的制備步驟如下： 1 )、將惰性無(wú)機(jī)粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攪拌； 2 )、用物理方法對(duì)步驟1的混合物進(jìn)行處理，使得惰性無(wú)機(jī)粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。7. 如權(quán)利要求6所述的水泥基粉，其特征在于，步驟2的物理方法選自機(jī)械力碾壓、螺 旋擠壓、高速剪切、氣流磨對(duì)撞、超聲波共混處理。8. 如權(quán)利要求6所述的水泥基粉，其特征在于，所述步驟1的攪拌時(shí)間為20-40分鐘。9. 權(quán)利要求1-5、7-8之一所述的水泥基粉在混凝土中的應(yīng)用。10. 權(quán)利要求1-5、7-8之一所述的水泥基粉在公路建設(shè)中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C04B18/22GK106082742SQ201610422845
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日 公開(kāi)號(hào)201610422845.9, CN 106082742 A, CN 106082742A, CN 201610422845, CN-A-106082742, CN106082742 A, CN106082742A, CN201610422845, CN201610422845.9
【發(fā)明人】楊蟬聰, 詹忠
【申請(qǐng)人】四川金摩爾環(huán)保新材料有限責(zé)任公司