一種水泥基粉及其在水泥混凝土的應用及其在公路建設上的應用
【專利摘要】本發明公開了一種水泥基粉及其在水泥混凝土的應用及其在公路建設上的應用，屬于建筑材料領域，旨在解決現有水泥混凝土路面抗折強度低、提高使用壽命、延長水泥路面切割縫的距離甚至生產沒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目的無機惰性粉末重量份3?50重量份以及纖維材料0.2?5重量份，制備步驟如下：1）、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攪拌;2）、用物理方法對步驟1的混合物進行處理，使得惰性無機粉末、纖維材料嵌入廢橡膠粉。
【專利說明】
-種水泥基粉及其在水泥混凝±的應用及其在公路建設上的 應用
技術領域
[0001] 本發明設及建筑材料領域，具體來講是關于一種水泥基粉及其在混凝±和公路上 的應用。
【背景技術】
[0002] 每年全球將產生大量的廢舊輪胎等廢舊橡膠制品，不僅污染了環境也造成了資源 的浪費，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 美國亞利桑那州立大學±木環境系已經開展，并在理論方面提出W下觀點：1、高分子材料 看而作為重量輕且容易變形的細沙骨料;2、高分子材料作為分布在混凝±內部微小可伸縮 顆粒群會截住混凝上的微觀裂紋，總而阻止或減慢微觀裂紋的擴張而導致混凝上快速斷裂 破壞的現象;3、高分子材料獨有的彈性特性可W幫助降低由溫度或者濕度變化而在混凝± 內部所產生的應力。
[0003] 不少的研究表明，廢橡膠顆粒應用于水泥基材料后，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， 使其強度大幅下降，較大地限制了其應用，目前對廢舊橡膠顆粒的改性主要為化學改性，改 性成本高，同時，在將廢舊橡膠顆粒用在混凝±中時發現，所建設的路面的抗沖擊性有一定 的提高，但是發現路面的抗拉伸性能卻有一定的不足。在現有的公路路面建設包括加入廢 舊橡膠顆粒的路面建設中，為了避免在溫度、溫度及材料干縮的影響下，水泥路面容易產生 拱脹或收縮開裂的問題，W避免產生過大的熱壓應力。因此需設置相應的切割縫W適應其 變形，防止產生裂縫，現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成本，另一方面，路面的行車舒適性降低，特別是機 場、軍用場地中，迫切需要一種無切割縫的路面。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于，針對現有技術中存在的問題，提供一種水泥基粉，當將本發明 公開的水泥基粉用在混凝±和路面建設中，大大增大切割縫之間的距離，甚至不需要切割 縫。
[0005] 本發明采用的技術方案如下： 本發明公開了一種水泥基粉，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目的無機惰性粉末重量份3-50重量份W及纖維材料0.5-5重量份。
[0006] 在本發明公開的水泥基粉中，惰性無機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根據實際需要進行調整，所述惰性無機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為無機 纖維或者有機纖維，其中在無機纖維的選擇上，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，作為有機纖維的優選，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，在具體的使用過程 當中，可W將多種纖維進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 度Wlmm-lOmm的區間范圍為宜。
[000引在本發明中，惰性無機粉末材料與廢舊橡膠顆粒可W按照一定的比例混合，惰性 無機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] 在較優的實施例中，上述所述的水泥基粉可W采用下列的方式生產： 1 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌； 2)、用物理方法對步驟1的混合物進行處理，使得惰性無機粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。
[0010] 本發明步驟2所述的物理方法可W是包括但不限于機械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪 切、氣流磨對撞、超聲波共混處理等方法。通過物理的方法，使得所述惰性無機粉末材料W 及纖維材料中的一種或多種嵌入到廢橡膠粉中，運種嵌入可W是全部嵌入，也可W是部分 嵌入。通過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，無機惰性粉末可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] 上述步驟的攬拌時間可W根據實際物料的情況進行調整，經過多次實驗發現攬拌 時間在20-40分鐘所制成的水泥基粉具有較好的性能。
[0012] 本發明公開的水泥基粉可W和傳統的水泥等混凝±原料進行混合制成混凝±，用 制成的混凝±鋪設的水泥路面具有優異的性能，主要表現在W下幾個方面： 第一、用本發明公開的水泥基粉鋪設的水泥路面具有建好的抗壓、抗拉伸等力學性能、 并且抗折強度增加，使用壽命比漸青路面長許多； 第二、施工方便，水泥路面的鋪設與基層的施工可W連續作業，再加與基層材料基本相 同，結合強度提高，不怕水患；可W設計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;溫度穩定性高，無車徹現象； 第四、橡膠水泥罩面有很好的伸縮性，可W根據不同地區氣溫不切割或延長切割縫間 距，保障路面平整，施工方便簡潔，公路的平展性大大提供，特別是在飛機場、軍工設施中具 有重要的意義。
[0013] 第五、本發明公開的水泥基粉屬于剛中帶柔的新型材料，結合了漸青混凝±和水 泥混凝±兩者的優點，當用于冰凍地區的混凝±應用了橡膠水泥后，不需要再滲加引氣劑。
【具體實施方式】
[0014] 下面對本發明作詳細的說明。
[0015] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，W下對本發明進行進一步 詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用w解釋本發明，并不用于限定本發 明。
[0016] 具體實施例1:本發明公開了一種水泥基粉及其在某機場載重汽車路面應用，其中 試驗路段長度:200米，路面寬度:7米，厚度:0.2米，混凝±強度標準: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度為5mm，所述的有機纖維為丙締酸纖維。
[0018] 制備步驟如下： 1 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時間為20-40分鐘； 2)、用高速剪切對步驟1的混合物進行處理，使得惰性無機粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。
[0019] 水凝±的配方如下：
二、混凝±拌合物的攬拌和運輸：采用攬拌站現場機械攬拌施工并自卸汽車運輸 1、 混凝±原材料按質量計的允許誤差不超過下列規定： 1) 、水泥 ±1〇/〇 2) 、粗細骨料±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:采用強制式攬拌，攬拌容量:Im 3 /盤，攬拌時間：180秒 Ξ、混凝±拌合物的誘筑： 采用標準鋼模板，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±板養護： 由于施工路段地處高原地區，烈日曝曬并干旱大風，養護要求覆蓋無紡布并每天及時 均勻灑水，由于外滲料增加混凝±增縮性和抗折性能，采用無切縫工藝。
[0022] 五、使用二年后狀況調查： 采取人工實地徒步觀察的方法，混凝±板面外觀有無露石、蜂窩、麻面、裂縫、脫皮、哨 邊、掉角、印痕和輪跡現象，對路面的監測結果如下，均為國家標準。
[0023] 實施例2:本發明公開了一種水泥基粉及其在汽車停車場路面應用，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度為1mm，纖維材料為無機陶瓷纖維。
[0024] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時間為20分鐘； 2)、用機械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對撞、超聲波共混對步驟1的混合物進 行處理，使得惰性無機粉末、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±，通過誘注制得無切割縫的公路路面，二年后，采取人工實地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現象，抗壓強度為38.3Mpa。
[00%]實施例3:本實施例公開了一種水泥基粉，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 料平均纖維長度為10mm。
[0027] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時間為20-40分鐘； 2)、用機械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對撞、超聲波共混對步驟1的混合物進 行處理，使得惰性無機粉末、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±，通過誘注制得無切割縫的公路路面，一年后，采取人工實地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現象，抗壓強度為44Mpa。
[0029] 實施例4:本實施例公開了一種水泥基粉，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 平均纖維長度為5mm。
[0030] 所述水泥基粉的制備步驟如下： 1 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攬拌，攬拌時間為20-40分鐘； 2)、用機械力娠壓、螺旋擠壓、高速剪切、氣流磨對撞、超聲波共混對步驟1的混合物進 行處理，使得惰性無機粉末、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±，通過誘注制得無切割縫的公路路面，一年后，采取人工實地 徒步觀察的方法，混凝上板面外觀有無露石、蜂窩、麻面裂縫、脫皮、哨邊、掉角、印痕和輪跡 現象。
[0032] W上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用W限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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目的無機惰性粉末重量份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度為1mm-10mm〇3. 如權利要求1所述的水泥基粉，其特征在于，惰性無機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. 如權利要求1所述的水泥基粉，其特征在于，纖維材料為無機纖維或有機纖維。5. 如權利要求4所述的水泥基粉，其特征在于，所述的有機纖維為丙烯酸纖維、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，所述的無機纖維選自玻璃纖維、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 )、將惰性無機粉末材料、廢舊橡膠顆粒、纖維材料混合、攪拌； 2 )、用物理方法對步驟1的混合物進行處理，使得惰性無機粉末、纖維材料嵌入廢橡膠 粉。7. 如權利要求6所述的水泥基粉，其特征在于，步驟2的物理方法選自機械力碾壓、螺 旋擠壓、高速剪切、氣流磨對撞、超聲波共混處理。8. 如權利要求6所述的水泥基粉，其特征在于，所述步驟1的攪拌時間為20-40分鐘。9. 權利要求1-5、7-8之一所述的水泥基粉在混凝土中的應用。10. 權利要求1-5、7-8之一所述的水泥基粉在公路建設中的應用。
【文檔編號】C04B18/22GK106082742SQ201610422845
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日 公開號201610422845.9, CN 106082742 A, CN 106082742A, CN 201610422845, CN-A-106082742, CN106082742 A, CN106082742A, CN201610422845, CN201610422845.9
【發明人】楊蟬聰, 詹忠
【申請人】四川金摩爾環保新材料有限責任公司