外加劑對半柔性路面用早強(qiáng)型水泥基灌漿料工作性能的調(diào)控

張洪剛，蔣逸雯，陳 杰，趙忠忠，焦曉東，黎碧云，劉文歡，李 輝

(1.廣西交科集團(tuán)有限公司，南寧 530007；2.廣西道路結(jié)構(gòu)與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧 530007；3.高等級公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)、材料及裝備交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心，南寧 530007；4.西安建筑科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710055)

0 引 言

瀝青路面作為現(xiàn)代公路的主要組成部分，具有表面平整、無接縫、行車舒適、振動(dòng)小、噪音低、耐磨、不揚(yáng)塵、易清洗、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便等優(yōu)點(diǎn)[1]。但是瀝青路面也存在一定的缺點(diǎn):溫度穩(wěn)定性差，冬季易脆裂，夏季易軟化；耐水性差，易產(chǎn)生水損壞[2-3]；耐老化性差，耐久性不易保證；材料軟化后易形成車轍等[4-6]。半柔性路面灌漿料就是為了解決瀝青路面各種缺點(diǎn)而研發(fā)的產(chǎn)品，可與瀝青路面有機(jī)結(jié)合成為新型半柔性路面[7-8]。

半柔性路面是在母體瀝青混合料(空隙率高達(dá)20%～28%)中灌入水泥基灌漿材料而形成的一種剛?cè)嵯酀?jì)的新型路面[9]，其強(qiáng)度由骨料之間的相互嵌擠作用、水泥膠漿的膠結(jié)作用以及瀝青的粘結(jié)力共同組成[10-11]。半柔性路面既具有柔性路面平整、抗滑、易修復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，又兼具水泥路面的高強(qiáng)度、高模量特點(diǎn)。這類路面的高溫穩(wěn)定性、抗水損害、抗剪切及抗滑耐磨性能等均優(yōu)于普通瀝青混凝土路面[12-15]。隨著我國道路建設(shè)工程的迅猛增加，對高性能半柔性路面水泥基灌漿料的需求也日益增加。不少研究人員對半柔性路面水泥基灌漿材料的配比設(shè)計(jì)，不同因素對灌漿料泌水性、流動(dòng)度性能的影響等開展了初步的試驗(yàn)研究。成志強(qiáng)等[16]研究了水膠比、粉煤灰、膨脹劑等對半柔性路面水泥基灌漿料泌水率的影響規(guī)律，并初步提出了各因素的推薦摻量及范圍。程磊和郝培文[17]研究了半柔性路面水泥膠漿的最佳配合比，提出了影響水泥膠漿性能的主要因素是水灰比和礦粉用量。顧曉燕等[18]研究了不同因素對水泥膠漿流動(dòng)度的影響規(guī)律，分析了水泥基材流動(dòng)度與灌注率之間的關(guān)系，并給出了各因素的合理摻量。王巍等[19]進(jìn)行了灌注式水泥膠漿配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，以最優(yōu)化理論構(gòu)建了半柔性路面用水泥膠漿配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則。但目前研究人員開發(fā)并實(shí)際應(yīng)用的半柔性水泥基灌漿料，容易出現(xiàn)流動(dòng)度不達(dá)標(biāo)、早期強(qiáng)度不夠、干縮開裂等問題[20-22]，或者流動(dòng)度達(dá)到要求但早期強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的問題。同時(shí)，冬季受到溫度的影響，水泥基灌漿料的性能會(huì)大大降低[23-25]。以上問題都制約著該類灌漿材料的發(fā)展和應(yīng)用，因此研發(fā)高性能的半柔性路面水泥基灌漿材料具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

綜上所述，本文結(jié)合現(xiàn)有研究，從半柔性路面水泥基灌漿料性能要求著手，通過正交試驗(yàn)和復(fù)摻試驗(yàn)，研究不同水泥體系的最佳摻量，采用礦物摻和料以及新型外加劑，最終制備出可以根據(jù)不同工程需要控制凝結(jié)時(shí)間,具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、高流動(dòng)度等優(yōu)良性能的半柔性路面用水泥基灌漿材料。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 試劑與材料

(1)水泥

試驗(yàn)選用海螺牌P·O 42.5硅酸鹽水泥和淄博云鶴牌R·SAC 42.5快硬硫鋁酸鹽水泥。按照《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》(GB/T 1346—2011)中規(guī)定的步驟測量水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間。水泥的物理性能指標(biāo)見表1，試驗(yàn)所采用的P·O 42.5硅酸鹽水泥符合《通用硅酸鹽水泥》(GB 175—2007)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所采用的R·SAC 42.5快硬硫鋁酸鹽水泥符合《硫鋁酸鹽水泥》(GB 20472—2006)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以用于試驗(yàn)。

表1 水泥的物理性能指標(biāo)

(2)粉煤灰

試驗(yàn)所用粉煤灰為西安某熱電廠煤粉爐產(chǎn)生的一級粉煤灰，所用粉煤灰為西安某熱電廠一級灰，D10=2.13 μm，D50=9.83 μm，D99=76.20 μm，燒失量為4.64%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，其化學(xué)組成如表2所示，礦物組成如圖1所示，粒度分布如圖2所示。該粉煤灰性能符合《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》(GB/T 18736—2002)要求，主要礦物相為石英和莫來石，顆粒粒徑比試驗(yàn)用水泥要小。粉煤灰具有比水泥更多的球形顆粒，作為礦物摻合料，可以起到改善流動(dòng)性的作用，可以使灌漿材料具備更好的流動(dòng)性和可泵性，可以提高灌漿材料的強(qiáng)度和抗化學(xué)侵蝕的能力，減少漿體凝結(jié)硬化后的收縮。

表2 粉煤灰化學(xué)組成

圖1 粉煤灰礦物組成

圖2 粉煤灰粒度分布

(3)硅灰

試驗(yàn)采用西安某廠家生產(chǎn)的硅灰，其粒度情況為D10=2.28 μm，D50=5.50 μm，D90=10.02 μm。其化學(xué)組成如表3所示，礦物組成如圖3所示，粒度分布如圖4所示。該硅灰性能符合《高強(qiáng)高性能混凝土用礦物外加劑》(GB/T 18736—2002)要求，在水泥中加入具有較小顆粒粒徑特征的硅灰，可以減小水泥顆粒間的空隙率，利用硅灰和水泥加水拌合后生成膠凝產(chǎn)物的特點(diǎn)，可以顯著改善灌漿材料的抗?jié)B、抗折以及抗壓強(qiáng)度。

圖3 硅灰礦物組成

圖4 硅灰粒度分布

表3 硅灰化學(xué)組成

(4)拜耳法赤泥

試驗(yàn)用拜耳法赤泥的化學(xué)組成如表4所示。

表4 赤泥化學(xué)組成

(5)細(xì)砂

試驗(yàn)所用的細(xì)砂為西安某廠家生產(chǎn)的40～70目(粒徑0.380～0.212 mm)烘干砂和70～130目(粒徑0.380～0.113 mm)烘干砂。

(6)外加劑

為了制備出性能合格的半柔性路面用水泥基灌漿料，試驗(yàn)采用了瑞士西卡聚羧酸高效減水劑、河北石家莊某廠家生產(chǎn)的可分散性乳膠粉、江西某廠家生產(chǎn)的工業(yè)級碳酸鋰早強(qiáng)劑和天津某廠家生產(chǎn)的緩凝劑等外加劑進(jìn)行早強(qiáng)型水泥基灌漿料的工作性能調(diào)控。

1.2 性能調(diào)控要求及分析測試方法

半柔性路面用早強(qiáng)型水泥基灌漿料主要研發(fā)技術(shù)指標(biāo)如表5所示。

表5 半柔性路面水泥基灌漿料主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)《水泥基灌漿料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50448—2015)，采用倒錐法通過測量流秒時(shí)間來測量灌漿料的流動(dòng)度；根據(jù)《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》(GB/T 1346—2011)，采用DL-AWK型自動(dòng)維卡儀測定灌漿料的凝結(jié)時(shí)間；根據(jù)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》(GB/T 17671—1999)，測定灌漿料不同齡期的抗壓強(qiáng)度；根據(jù)《水泥膠砂干縮試樣方法》(JC/T 603—2004)，測定灌漿料的干縮率。

2 結(jié)果與討論

2.1 早強(qiáng)型水泥基灌漿料基礎(chǔ)配比

首先通過早強(qiáng)型水泥基灌漿料的凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度兩個(gè)約束性指標(biāo)來確定快硬硫鋁酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥的最優(yōu)配比。初步設(shè)定灌漿料配比：水膠比0.35，膠砂比0.30，膠凝材料由硫鋁酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥組成，早強(qiáng)劑、減水劑、膠粉的初步摻量分別為硫鋁酸鹽-普通硅酸鹽復(fù)合水泥質(zhì)量的0.08%、0.1%、1%(下文含量均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))。圖5(a)、(b)為不同摻量硫鋁酸鹽水泥對灌漿料凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度的影響。

由圖5(a)得出，隨著快硬硫鋁酸鹽水泥摻量的增加，半柔性道路灌漿料的初、終凝時(shí)間不斷縮短。這是因?yàn)榭煊擦蜾X酸鹽水泥的水化產(chǎn)物主要是水化硫鋁酸鈣(AFt、AFm)、水化硅酸鈣和鋁膠，其水化和凝結(jié)速度快。當(dāng)快硬硫鋁酸鹽水泥摻量≥50%時(shí)，初凝時(shí)間滿足0.5～1.5 h，終凝時(shí)間滿足≤2 h，可以達(dá)到早強(qiáng)型灌漿料技術(shù)要求。

由圖5(b)得出，灌漿料的各齡期抗壓強(qiáng)度均隨著快硬硫鋁酸鹽水泥摻量的增加先增大后減小，當(dāng)快硬硫鋁酸鹽水泥的摻量達(dá)到85%時(shí)，3 h、1 d、7 d、28 d的抗壓強(qiáng)度均達(dá)到峰值。其原因主要為，硫鋁酸鹽水泥主要礦物成分為硫鋁酸鈣和硅酸二鈣，硫鋁酸鈣的水化速度與漿體中的堿度呈正相關(guān)，如果灌漿料體系中堿度越大，則水化速度越快。而普通硅酸鹽水泥主要成分為硅酸二鈣、硅酸三鈣，水化后生成氫氧化鈣，所以隨著普通硅酸鹽水泥摻量的增加，漿體堿度也隨之增大，硫鋁酸鹽水泥的水化速度也隨之提高，大大縮短了凝結(jié)時(shí)間，提高了早期抗壓強(qiáng)度，因此普通硅酸鹽水泥摻量從0%提高到15%(即硫鋁酸鹽水泥摻量為85%)時(shí)，灌漿料各齡期抗壓強(qiáng)度就達(dá)到了峰值。但是當(dāng)普通硅酸鹽水泥摻量從15%再持續(xù)增加時(shí)，灌漿料體系內(nèi)硫鋁酸鹽水泥摻量逐漸變少，硫鋁酸鈣含量也變低，導(dǎo)致整體水化速度降低，使凝結(jié)時(shí)間延長，早期抗壓強(qiáng)度(3 h、1 d)下降非常明顯，后期抗壓強(qiáng)度(7 d、28 d)下降比較緩慢。當(dāng)硫鋁酸鹽水泥摻量≥70%時(shí)，灌漿料均能滿足3 h抗壓強(qiáng)度≥10 MPa、1 d抗壓強(qiáng)度≥15 MPa、7 d抗壓強(qiáng)度≥20 MPa、28 d抗壓強(qiáng)度≥25 MPa的技術(shù)指標(biāo)要求，且凝結(jié)時(shí)間也能滿足技術(shù)指標(biāo)要求，綜合考慮灌漿料經(jīng)濟(jì)成本因素，最終確定硫鋁酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的比例(質(zhì)量比)為7∶3。

圖5 不同摻量硫鋁酸鹽水泥對灌漿料凝結(jié)時(shí)間和抗壓強(qiáng)度的影響

本研究研發(fā)的為早強(qiáng)型水泥基灌漿料，故以3 h、1 d抗壓強(qiáng)度作為約束性指標(biāo)進(jìn)行正交試驗(yàn)。設(shè)定灌漿料體系中m(快硬硫鋁酸鹽水泥)∶m(普通硅酸鹽水泥)=7∶3，水膠比0.40，膠砂比0.25，早強(qiáng)劑、減水劑、膠粉的摻量分別為0.08%、0.1%、1%，采用粉煤灰、硅灰、赤泥三種礦物摻合料進(jìn)行三因素三水平進(jìn)行了正交試驗(yàn)，正交因素水平表如表6所示，試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

表6 正交試驗(yàn)因素水平

表7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及性能測試結(jié)果

由正交試驗(yàn)得出，初、終凝時(shí)間均能滿足研發(fā)指標(biāo)要求，因此可以不作為約束指標(biāo)。鑒于本文要開發(fā)一種早強(qiáng)型高性能半柔性水泥基灌漿料，對3 h、1 d早期抗壓強(qiáng)度要求較高，所以把3 h、1 d抗壓強(qiáng)度作為約束性指標(biāo)，分別計(jì)算各因素對應(yīng)的K值和極差R值，計(jì)算結(jié)果見表8。

表8 抗壓強(qiáng)度K值與極差R統(tǒng)計(jì)表

對于灌漿料的3 h和1 d抗壓強(qiáng)度，三因素極差的大小順序均為C>A>B，即影響強(qiáng)弱次序?yàn)槌嗄鄵搅?粉煤灰摻量>硅灰摻量。同時(shí)，根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，可確定A3B1C1對應(yīng)的灌漿料具有最佳3 h和1 d的抗壓強(qiáng)度，即粉煤灰摻量9%、硅灰摻量6%、赤泥摻量3%。在灌漿料其他配比不變的情況下，對礦物摻合料最佳配比開展了驗(yàn)證性試驗(yàn)，結(jié)果如表9所示。由表9得出，該配比下灌漿料的初終凝時(shí)間和各齡期的抗壓強(qiáng)度均滿足研發(fā)指標(biāo)要求。

表9 礦物摻合料最佳配比試驗(yàn)結(jié)果

2.2 外加劑對半柔性路面水泥基灌漿料工作性能的調(diào)控

2.2.1 減水劑對灌漿料工作性能的影響

基于前述研究結(jié)果，研究減水劑對灌漿料性能的影響。采用的灌漿料體系中m(快硬硫鋁酸鹽水泥)∶m(普通硅酸鹽水泥)=7∶3，水膠比0.40、膠砂比0.25，粉煤灰、硅灰、赤泥摻量分別為硫鋁酸鹽-普通硅酸鹽復(fù)合水泥質(zhì)量的9%、6%、3%，早強(qiáng)劑、膠粉摻量分別為膠凝材料質(zhì)量的0.08%、1%。試驗(yàn)采用聚羧酸高效減水劑，其與水泥的適應(yīng)性更好，在較低摻量時(shí)對水泥的凝結(jié)時(shí)間等性能影響較小。不同減水劑摻量對半柔性路面用灌漿料的性能試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

圖6 減水劑對灌漿料流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響

由圖6(a)得出，灌漿料初始和20 min流動(dòng)度值總體上隨減水劑摻量的增加呈下降趨勢。減水劑摻量為0.25%時(shí)，初始流動(dòng)度剛好滿足要求(10 s≤t≤14 s)，但20 min的流動(dòng)度值為65 s，不符合技術(shù)要求(t≤20 s)。由圖6(b)得出，3 h抗壓強(qiáng)度隨減水劑摻量的變化上下波動(dòng)，無明顯規(guī)律，在摻量0.20%時(shí)達(dá)到最高抗壓強(qiáng)度13.72 MPa。1 d抗壓強(qiáng)度隨著減水劑摻量提高先上升后下降，當(dāng)摻量為0.30%時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值為19.10 MPa。7 d抗壓強(qiáng)度的變化趨勢與1 d的相似，抗壓強(qiáng)度隨著減水劑摻量的增加先上升后下降，減水劑摻量為0.30%時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值為22.91 MPa。由圖6(c)得出，灌漿料初凝、終凝時(shí)間隨著減水劑摻量增加呈上升趨勢。當(dāng)減水劑摻量為0.35%時(shí)，初凝時(shí)間為57 min，終凝時(shí)間為60 min，滿足相應(yīng)技術(shù)要求(初凝：0.5 h≤t≤1.5 h;終凝時(shí)間：t≤2 h)。

因此，當(dāng)減水劑摻量為0.35%時(shí)，初始流動(dòng)度滿足要求，20 min流動(dòng)度最接近性能指標(biāo)要求，該摻量對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間也滿足要求，所以初步確定灌漿料體系里減水劑最佳摻量為0.35%。

2.2.2 膠粉對灌漿料工作性能的影響

可分散性乳膠粉可以提高灌漿材料的黏結(jié)性能和內(nèi)聚力，降低成型的彈性模量，增強(qiáng)灌漿材料的彈性和抗彎曲強(qiáng)度，提高材料的耐沖擊性，確保灌漿料與瀝青黏結(jié)效果更好?；谇笆鲅芯拷Y(jié)果，采用的灌漿料體系中m(快硬硫鋁酸鹽水泥)∶m(普通硅酸鹽水泥)=7∶3，水膠比0.40，膠砂比0.25，粉煤灰、硅灰、赤泥摻量分別為硫鋁酸鹽-普通硅酸鹽復(fù)合水泥質(zhì)量的9%、6%、3%，早強(qiáng)劑、減水劑摻量分別為膠凝材料質(zhì)量的0.08%、0.35%。試驗(yàn)設(shè)定膠粉在半柔性路面水泥基灌漿料中的摻量為1.5%～3%，不同膠粉摻量對半柔性路面用灌漿料的性能試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 膠粉對灌漿料流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度和凝結(jié)時(shí)間的影響

由圖7(a)得出，隨著乳膠粉摻量的增加，初始流動(dòng)度值變化不明顯，但對20 min流動(dòng)度影響較大。當(dāng)可分散性乳膠粉摻量從1.5%增加到2.0%時(shí)，20 min流動(dòng)度從26 s急劇增大到63 s，隨著可分散乳膠粉摻量的繼續(xù)增加，20 min流動(dòng)度平緩減小。這主要是因?yàn)榭煞稚⑿匀槟z粉作為和易性調(diào)節(jié)劑，當(dāng)摻量為2.0%時(shí)，增大了漿體的黏度，黏度變大導(dǎo)致流動(dòng)度下降明顯，此時(shí)漿體的流動(dòng)度損失較大。乳膠粉的加入可以保證灌漿料初始流動(dòng)度滿足性能要求，20 min流動(dòng)度有待于進(jìn)一步調(diào)控。

由圖7(b)得出，3 h抗壓強(qiáng)度隨膠粉摻量的提高呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當(dāng)摻量為2.0%時(shí)，抗壓強(qiáng)度最大為13.61 MPa。1 d抗壓強(qiáng)度隨膠粉摻量的提高呈現(xiàn)出先降低后增加的趨勢。7 d抗壓強(qiáng)度隨著膠粉摻量的增加呈現(xiàn)先降低后增加再降低的趨勢，當(dāng)膠粉摻量為2.5%時(shí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大為20.63 MPa，其余膠粉摻量的7 d抗壓強(qiáng)度均不滿足技術(shù)要求。當(dāng)膠粉摻量在1.5%～3.0%之間變化時(shí)，28 d抗壓強(qiáng)度比技術(shù)要求略低。由圖7(c)得出，隨著膠粉摻量的增加，初凝和終凝時(shí)間都呈上升趨勢，均符合凝結(jié)時(shí)間的要求。因此，綜合考慮膠粉對灌漿料性能的影響，確定膠粉最佳摻量2.5%。

2.2.3 緩凝劑對灌漿料工作性能的影響

緩凝劑用于調(diào)整灌漿材料的凝結(jié)性能，用于保持漿體的20 min流動(dòng)度，使灌漿材料可以在長時(shí)間內(nèi)能保持極高流動(dòng)度，方便施工?；谇笆鲅芯拷Y(jié)果，灌漿料體系中m(快硬硫鋁酸鹽水泥)∶m(普通硅酸鹽水泥)=7∶3，水膠比0.40，膠砂比0.25，粉煤灰、硅灰、赤泥摻量分別為硫鋁酸鹽-普通硅酸鹽復(fù)合水泥質(zhì)量的9%、6%、3%，早強(qiáng)劑、減水劑、膠粉摻量分別為膠凝材料質(zhì)量的0.08%、0.35%、2.5%。不同緩凝劑摻量對半柔性路面用灌漿料的性能調(diào)控試驗(yàn)結(jié)果見圖8。本文用硼酸和硼砂復(fù)摻作為緩凝劑，兩者的質(zhì)量比例為6∶4，初步確定緩凝劑的摻量為0.05%～0.25%。

圖8 緩凝劑對灌漿料流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間和干縮率的影響

由圖8(a)得出，當(dāng)緩凝劑摻量為0.05%，初始流動(dòng)度>14 s，不符合要求，其余摻量的初始流動(dòng)度均<14 s，滿足技術(shù)要求。20 min流動(dòng)度值隨緩凝劑摻量的增加呈下降趨勢，當(dāng)緩凝劑摻量為0.20%時(shí)，達(dá)到20 min流錐流動(dòng)度技術(shù)指標(biāo)要求(<20 s)。由圖8(b)得出，當(dāng)緩凝摻量在0%～0.25%之間時(shí)，3 h、1 d、7 d、28 d的抗壓強(qiáng)度均滿足技術(shù)指標(biāo)要求，且緩凝劑摻量的增加對灌漿料的抗壓強(qiáng)度無顯著的影響。由圖8(c)得出，當(dāng)緩凝摻量在0%～0.25%之間時(shí)，初終、凝時(shí)間隨緩凝劑摻量的增加而增加，且均符合技術(shù)指標(biāo)要求。由圖8(d)得出，當(dāng)緩凝及摻量為0.20%時(shí)，灌漿料的7 d干縮率達(dá)到最小值為0.18%。因此，綜合考慮緩凝劑對灌漿料性能的影響，確定緩凝劑最佳摻量為0.20%。

本文在水泥基灌漿料基礎(chǔ)配比的基礎(chǔ)上，通過外加劑對半柔性路面用水泥基灌漿料的工作性能進(jìn)行了調(diào)控，制備得到了符合指標(biāo)要求的早強(qiáng)型水泥基灌漿料，其具體材料配比如表10所示，其具體性能指標(biāo)見表11，在滿足研發(fā)指標(biāo)的配比下，初始和20 min流動(dòng)度分別為13 s和19 s，初凝和終凝時(shí)間分別為62 min和65 min，3 h、1 d、7 d和28 d的抗壓強(qiáng)度分別為17.08 MPa、18.13 MPa、24.59 MPa和26.19 MPa，7 d干縮率為0.18%。成品試塊圖見圖9。

表10 滿足研發(fā)指標(biāo)的灌漿料配比

表11 早強(qiáng)型高新能灌漿料性能指標(biāo)

圖9 半柔性路面用早強(qiáng)型灌漿料灌注效果實(shí)物圖

3 結(jié) 論

(1)高效減水劑可以減小水泥膠凝材料顆粒間的摩擦阻力，使包裹在絮狀結(jié)構(gòu)水泥中的自由水釋放而出，摻量的增大能明顯改善灌漿料的流動(dòng)性能。減水劑對灌漿料早期強(qiáng)度促進(jìn)作用不大，對后期強(qiáng)度提高比較明顯。和易性調(diào)節(jié)劑-可分散性乳膠粉用于漿體和易性調(diào)節(jié)，改善漿體的狀態(tài)，確保漿體不會(huì)過早出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象?？煞稚⑿匀槟z粉對初始流動(dòng)度改善較為明顯，對灌漿料抗壓強(qiáng)度改變不明顯。

(2)緩凝劑可以延長水泥水化誘導(dǎo)期，從而延長灌漿材料的初凝、終凝時(shí)間，減小灌漿料的流動(dòng)度和泌水率。初凝和終凝時(shí)間均隨緩凝劑摻量的增大而增大，對初始流動(dòng)度的改善效果比乳膠粉要差，對20 min流動(dòng)度影響較為明顯。

(3)半柔性路面用早強(qiáng)型水泥基灌漿料的合理配比為：m(快硬硫鋁酸鹽水泥)∶m(普通硅酸鹽水泥)=7∶3，水膠比為0.40，砂膠比為0.25，粉煤灰、硅灰、赤泥摻量分別為復(fù)合水泥質(zhì)量的9%、6%、3%，早強(qiáng)劑、膠粉、減水劑、緩凝劑摻量分別為膠凝材料質(zhì)量的0.08%、2.5%、0.35%、0.20%，該配比下灌漿料的各項(xiàng)性能均達(dá)到預(yù)期研發(fā)指標(biāo)要求。所研發(fā)的半柔性路面用早強(qiáng)型水泥基灌漿料具有較好的工程應(yīng)用價(jià)值。