[发明专利]一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法，将水玻璃溶液和KOH固体混合形成碱性溶液，将高炉矿渣粉、粉煤灰和水充分混合后加入苯丙乳液、弹性乳液、消泡剂和减水剂，使高炉矿渣粉和粉煤灰能够充分混合，增加高炉矿渣粉和粉煤灰之间的接触面积，利用消泡剂减少有机乳液搅拌时产生气泡，减少浆液中残留的气泡，然后利用得到的碱性溶液和高炉矿渣粉和粉煤灰混合，使高炉矿渣粉和粉煤灰中的氧化铝先反应，再反应生成氧化钙提供后期强度增长，而且矿渣粉与粉煤灰在上述比例混合下，防止单种矿渣粉或粉煤灰凝结过快，同时加入苯丙乳液和弹性乳液，防止粉煤灰和矿渣粉反应过程中重聚后出现干缩现象。

技术领域

本发明涉及道路养护材料领域，具体涉及一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法。

背景技术

随着高速公路交通量不断增加，在一些地质较差的地方路基局部强度不足、路基沉陷或基层动水冲刷，从而造成路面不同程度沉陷或板底脱空，对道路上车辆行驶安全构成严重危害。其中，静压渗透注浆是处治公路路基沉陷的主要处治技术手段，目前常用的注浆填充材料是水泥注浆填充材料，由于生产水泥耗能大、对环境破坏较大，阻碍着注浆填充材料的绿色可持续发展。注浆填充材料中有一种利用工业废渣作为主要制备材料的地聚物注浆填充材料逐渐被运用到注浆工程。地聚物注浆填充材料主要采用工业废渣粉末作为原料，采用碱激发剂作为活性剂，但在注浆工程中地聚物注浆填充材料存在结石率低、干缩较大、微裂缝较多等缺点，限制其广泛运用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料及其制备方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料，按照质量分数计，包括高炉矿渣粉100-140份，粉煤灰60-100份，水80-100份，水玻璃溶液42-72份，KOH固体5-15份，苯丙乳液5-15份，弹性乳液5-10份，消泡剂2-4份和1-2份减水剂。

进一步的，所述高炉矿渣粉采用S95级以上的高炉矿渣粉。

进一步的，高炉矿渣粉比表面积≥400m²/kg，高炉矿渣粉中玻璃体含量≥85％。

进一步的，所述粉煤灰采用Ⅱ级以上F类粉煤灰。

进一步的，粉煤灰细度45微米方孔筛余≤30％，粉煤灰中SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃总质量分数≥70％。

进一步的，所述水玻璃溶液为液体状，水玻璃模数为3.3，水玻璃溶液中SiO₂含量≥26％，水玻璃溶液中Na₂O含量大于8.2％。

进一步的，KOH固体纯度大于99％。

进一步的，所述苯丙乳液采用苯乙烯-丙烯酸酯乳液；所述弹性乳液采用丙烯酸酯与有机硅共聚物；所述减水剂采用聚羧酸高效减水剂。

一种矿渣粉粉煤灰注浆填充材料制备方法，包括以下步骤：步骤1)、按照质量分数计，称取原材料：包括高炉矿渣粉100-140份，粉煤灰60-100份，水80-100份，水玻璃溶液42-72份，KOH固体5-15份，苯丙乳液5-15份，弹性乳液5-10份，消泡剂2-4份和1-2份减水剂；

步骤2)、将称取好的水玻璃溶液和KOH固体混合均匀直至KOH固体完全溶解在水玻璃溶液内得到B溶液；

步骤3)、将称好的高炉矿渣粉、粉煤灰、减水剂、水、弹性乳液和苯丙乳液混合均匀得到A混合物；具体的，；

步骤4)、将B溶液和A混合物混合均匀即可得到注浆填充材料。