本發(fā)明屬于混凝土材料，具體涉及一種適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，道路建設(shè)面臨著更高的要求和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的現(xiàn)澆式路面施工方法存在著諸多問(wèn)題，如施工周期長(zhǎng)、對(duì)交通干擾大、現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量難以控制等。在這樣的背景下，裝配式路面作為一種創(chuàng)新的解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

2、在現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，裝配式路面因其施工高效、質(zhì)量易于控制等優(yōu)勢(shì)而逐漸受到重視。然而，現(xiàn)有的裝配式路面材料在使用過(guò)程中面臨著諸多挑戰(zhàn)。一方面，常規(guī)材料的強(qiáng)度和韌性往往難以滿足日益增長(zhǎng)的交通荷載需求，容易出現(xiàn)裂縫、破損等問(wèn)題，影響路面的使用壽命和安全性。另一方面，路面在長(zhǎng)期暴露于外界環(huán)境中，灰塵和污垢的積累成為一個(gè)普遍且難以解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的清潔方式不僅耗費(fèi)大量人力和物力，而且效果有限，難以從根本上解決積灰問(wèn)題。

3、堿激發(fā)地聚物材料作為一種新型的建筑材料，具有良好的性能潛力，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些不足。因此，通過(guò)對(duì)材料的優(yōu)化和創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)一種既具有高強(qiáng)高韌性能，又能實(shí)現(xiàn)自清潔功能的裝配式路面材料，成為當(dāng)前路面材料研究的重要方向。因此，如何提供一種新結(jié)構(gòu)的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料及其制備方法，以解決或改善上述技術(shù)問(wèn)題中至少一個(gè)，具有比較現(xiàn)實(shí)的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種新結(jié)構(gòu)的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料及其制備方法，以解決或改善相關(guān)技術(shù)中存在的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，由以下重量份原料制得：礦渣20-25份、粉煤灰15-20份、堿激發(fā)劑6-8份、高鋁水泥8-12份、聚乙烯纖維2-5份、水15-20份。

4、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述堿激發(fā)劑選用氫氧化鈉和水玻璃溶液。

5、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述氫氧化鈉的純度不低于96％。

6、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述水玻璃溶液的模數(shù)為1.5-3.5。

7、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述粉煤灰需滿足細(xì)度(45μm方孔篩篩余)不大于20％，燒失量不大于8％。

8、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述礦渣的比表面積大于400m2/kg。

9、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述礦渣的活性指數(shù)不低于s95級(jí)。

10、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述高鋁水泥型號(hào)為ca500-a700，初凝時(shí)間不早于30分鐘，終凝時(shí)間不遲于6小時(shí)。

11、作為上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料在一方面的改進(jìn)，所述聚乙烯纖維的長(zhǎng)度為6-12mm，直徑為20-40μm，抗拉強(qiáng)度不低于1000mpa。

12、本發(fā)明實(shí)施例提供的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，(1)顯著提升路面性能：本發(fā)明的材料具有高強(qiáng)高韌特性，能夠承受更重的交通荷載，減少路面裂縫和破損的發(fā)生，延長(zhǎng)路面的使用壽命，降低維護(hù)成本。(2)自清潔功能顯著：通過(guò)生成的多孔沸石結(jié)構(gòu)，能夠高效吸附灰塵，使路面長(zhǎng)期保持清潔，減少了因灰塵積累導(dǎo)致的路面性能下降和交通安全隱患，同時(shí)也降低了人工清潔的勞動(dòng)強(qiáng)度和費(fèi)用。(3)環(huán)境友好：材料的制備過(guò)程相對(duì)環(huán)保，減少了對(duì)自然資源的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。(4)經(jīng)濟(jì)實(shí)用：原材料來(lái)源廣泛，成本相對(duì)較低，且制備工藝簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，有助于降低裝配式路面的建設(shè)成本。

13、本發(fā)明另一方面提供一種適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料的制備方法，包括如下步驟：

14、(1)原料預(yù)處理：將礦渣和粉煤灰分別進(jìn)行干燥處理，去除水分和雜質(zhì)，確保原料的純度和質(zhì)量。對(duì)水玻璃溶液提前24h進(jìn)行配置，以釋放熱量；

15、(2)配料：按照上述重量份比例準(zhǔn)確稱取礦渣、粉煤灰、堿激發(fā)劑、高鋁水泥和聚乙烯纖維；

16、(3)干混：將礦渣、粉煤灰和聚乙烯纖維放入攪拌機(jī)中，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，形成干混料?/p>

17、(4)制漿：將堿激發(fā)劑加入適量水中，攪拌均勻制成堿激發(fā)劑溶液；

18、(5)濕混：將制好的堿激發(fā)劑溶液緩慢加入干混料中，同時(shí)持續(xù)攪拌，使物料充分濕潤(rùn)，形成均勻的漿體；

19、(6)加入高鋁水泥：在漿體攪拌過(guò)程中，均勻加入高鋁水泥，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，確保高鋁水泥充分分散并參與反應(yīng)；

20、(7)成型：將攪拌均勻的漿體倒入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中，振動(dòng)壓實(shí)，排除氣泡，使材料成型；

21、(8)養(yǎng)護(hù)：將成型后的材料置于室溫養(yǎng)護(hù)1d，然后脫模移至蒸汽養(yǎng)護(hù)箱，在80℃下養(yǎng)護(hù)2d。

22、由于上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料的制備方法與上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料具有相同的發(fā)明構(gòu)思，因而上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料的制備方法具有上述適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料的全部技術(shù)效果，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：由以下重量份原料制得：礦渣20-25份、粉煤灰15-20份、堿激發(fā)劑6-8份、高鋁水泥8-12份、聚乙烯纖維2-5份、水15-20份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述堿激發(fā)劑選用氫氧化鈉和水玻璃溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：氫氧化鈉的純度不低于96％。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：水玻璃溶液的模數(shù)為1.5-3.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述粉煤灰需滿足細(xì)度(45μm方孔篩篩余)不大于20％，燒失量不大于8％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述礦渣的比表面積大于400m2/kg。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述礦渣的活性指數(shù)不低于s95級(jí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述高鋁水泥型號(hào)為ca500-a700，初凝時(shí)間不早于30分鐘，終凝時(shí)間不遲于6小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，其特征在于：所述聚乙烯纖維的長(zhǎng)度為6-12mm，直徑為20-40μm，抗拉強(qiáng)度不低于1000mpa。

10.一種如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料的制備方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于混凝土材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料及其制備方法。本發(fā)明適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，由以下重量份原料制得：礦渣20?25份、粉煤灰15?20份、堿激發(fā)劑6?8份、高鋁水泥8?12份、聚乙烯纖維2?5份、水15?20份。本發(fā)明實(shí)施例提供的適用于裝配式路面的自清潔高強(qiáng)高韌地聚物材料，一方面通過(guò)在材料中加入高鋁水泥，生成具有多孔結(jié)構(gòu)的沸石，從而實(shí)現(xiàn)路面材料的自清潔功能，這為解決裝配式路面的灰塵污染問(wèn)題提供了新的思路和方法。另一方面通過(guò)優(yōu)化原材料的配比和添加聚乙烯纖維，顯著提高了材料的強(qiáng)度和韌性，使其能夠更好地承受裝配式路面所面臨的復(fù)雜荷載和環(huán)境條件。

技術(shù)研發(fā)人員：于新,何平平,陳晨,王龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9