一种可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠、其制法及修补方法 |
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| 申请号 | CN202311695878.7 | 申请日 | 2023-12-12 | 公开(公告)号 | CN117865640A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 东南大学; | 发明人 | 周扬; 郑杨泽之; 罗浩原; 王大林; 黄晓明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种可融 冰 除 雪 的应急修补 水 泥用 磷酸 镁凝珠、其制法及修补方法，该凝珠包括PVA水溶膜和内容物，内容物按 质量 份数包括：重烧 氧 化镁2‑3份、磷酸二氢铵1份、 缓凝剂 0.15‑0.25份、丙烯酰胺0.3‑0.6份、过 硫酸 铵引发剂0.03‑0.06份、细集料3.98‑4.41份。将各组分搅拌混合后得到混合料，按不同质量份分别采用PVA水溶膜包裹制得该凝珠。本发明确定修补区域所需磷酸镁 水泥 混凝土 总量及磷酸镁凝珠和水的质量，将所需磷酸镁凝珠放入待修补 位置 ，加水，膜内各组分反应，完成修复。本发明只需在修补位置放置定量磷酸镁凝珠及水即可实现修复，简化了施工程序，提高了施工效率，且具有融冰除雪的功能性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠，其特征在于，包括PVA水溶膜和包裹在PVA水溶膜内的内容物，所述内容物按质量份数包括如下组分：重烧氧化镁2‑3份、磷酸二氢铵1份、缓凝剂0.15‑0.25份、丙烯酰胺0.3‑0.6份、过硫酸铵引发剂0.03‑0.06份、细集料 |
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| 说明书全文 | 一种可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠、其制法及修补方法 技术领域背景技术[0002] 磷酸盐水泥由于其快凝的性质，在用于工程的修补材料已有悠久的历史。磷酸镁水泥是由碱性氧化物(重烧氧化镁)和可溶性磷酸盐发生酸碱中和反应而形成强度的一类胶凝材料，具有凝结硬化快、早期强度高、粘结性能好、生物相容性高等特点，因此被广泛的应用于民用及军工领域。在民用领域，磷酸镁水泥主要用来修补公路、桥梁、机场道路等，同时，磷酸镁胶凝材料因为其良好的生物相容性广泛应用于人造牙齿、骨骼等。在军工领域，磷酸镁水泥因其快硬早强的特性用于军事抢修、抢建等。 [0003] 运用磷酸镁水泥混凝土对道路进行修补时，由于磷酸镁材料固有的早凝性能，需要在相对较短的时间内完成修补；同时，磷酸镁修补材料组成成分较为复杂，当工作人员在较短的时间内现场称量配比施工时，容易出现施工错误，造成修补路面性能达不到预期标准。此外，对于施工人员来说，施工程序越简单出错率相对来说会越低。 [0004] 因此，一种施工简单的磷酸镁快速修补材料是当前道路修补所急需的产品。 发明内容[0005] 发明目的：本发明的目的是提供一种能快速修补且修补效果好的用于应急修补水泥的磷酸镁凝珠； [0006] 本发明的第二个目的是提供上述用于应急修补水泥的磷酸镁凝珠的制备方法； [0007] 本发明的第三个目的是提供利用上述磷酸镁凝珠进行应急修补的方法。 [0008] 技术方案：本发明所述的可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠，其特征在于，包括PVA水溶膜和包裹在PVA水溶膜内的内容物，所述内容物按质量份数包括如下组分：重烧氧化镁2‑3份、磷酸二氢铵1份、缓凝剂0.15‑0.25份、丙烯酰胺0.3‑0.6份、过硫酸铵引发剂0.03‑0.06份、细集料3.98‑4.41份。 [0009] 其中，所述镁磷质量比M/P为2‑3；所述硼镁质量比B/M为0.06‑0.10。 [0010] 其中，所述PVA水溶膜的材料为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、马来酸/丙烯酸共聚物、淀粉、明胶、黄原胶、瓜尔胶、羟丙基甲基纤维素以及以上成分的均聚、共聚物或改性成分中的一种或多种混合。 [0011] 其中，所述磷酸盐为磷酸二氢铵，磷酸二氢铵纯度为98％；所述重烧氧化镁为氧化镁在1600‑1700℃的温度下煅烧后经研磨制得；研磨后重烧氧化镁的粒径范围为0.688‑248.9μm；所述缓凝剂为硼砂。 [0012] 上述的可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠的制备方法，包括如下步骤： [0013] (A1)按照比例称取重烧氧化镁粉、磷酸盐、缓凝剂、丙烯酰胺、过硫酸铵、细集料，搅拌混合，得到混合料； [0014] (A2)将混合料按不同质量份，分别采用PVA水溶膜进行包裹，得到对应规格的磷酸镁凝珠。 [0015] 其中，步骤(A1)中，在转速为60rpm/min的搅拌机里干搅60‑80s，使其搅拌均匀，保证各组分尽可能紧密堆积，得到混合料。 [0016] 其中，步骤(A2)中，将混合料按质量份分成五种规格，包括1份，5份，10份，20份和100份；将五种规格凝珠从小到大按58：13：6：7：16的数目比混合装袋；具体的，将混合料按质量份分成五种规格，分别为1g，5g，10g，20g和100g；经PVA水溶膜包覆后，得到的磷酸镁凝珠对应五个型号。 [0017] 可融冰除雪的应急修补水泥用磷酸镁凝珠的施工方法，包括以下步骤： [0018] (B1)对修补区域进行清理； [0019] (B2)根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，进而确定磷酸镁凝珠和水的质量； [0021] (B4)先称量袋装磷酸镁凝珠的质量m0，再将所需袋装磷酸镁凝珠倒入放入待修补空间位置，凝珠球体最高点与待修补空间上表面相切或微高于上表面，称量袋中剩余磷酸镁凝珠的质量m1再，则磷酸镁凝珠用量即为m0‑m1，按用量加入所需量的水，PVA水溶膜逐渐溶于水，膜内各组分进行反应，完成修复。 [0022] 其中，所述磷酸镁凝珠的比例和大小符合以下公式，从而实现紧密堆积： [0023] [0024] 其中，P(D)：总固体中小于粒径D的百分数；D:其他凝珠粒径；Dmin：取0.1mm；Dmax：指体系中的最大粒径；q：分布系数，取0.23。 [0025] 本发明磷酸镁凝珠的五种规格可以满足所有用量的搭配。施工时，将五种不同规格的磷酸镁凝珠进行合理搭配，可实现紧密堆积，在保证抗压强度不低于传统磷酸镁水泥修补材料的同时，可提高硬化基体的抗折强度、韧性与工作性能。五种规格中，质量小的为细凝珠，质量大的为粗凝珠。细凝珠具有良好的填充效果，可以填充到粗凝珠的孔隙中，降低孔隙率，改善孔结构，进而得以均匀分布。凝珠的比例和大小符合一定要求，才能实现紧密堆积，如公式(1)所示，施工过程中，凝珠的粒径大小是连续分布的，描述这种分布的模型中，以Dinger‑Funk模型为例，该模型同时考虑了实际体系中的最大粒径和最小粒径，与实际情况更加吻合。当q的大小处于0.23时凝珠就可以视为达到最紧密堆积，即使用剂量不同的磷酸镁修补凝珠可以保证施工时最大密度的堆积。 [0026] 步骤(B3)中，进行融冰除雪的具体过程为： [0028] (C2)打开电源，随着电流流入，磷酸镁硬化基体逐渐发热，热量传导到冰雪上会导致冰雪逐渐融化； [0029] (C3)待冰雪融化到合理水平后，关闭电源。 [0030] 步骤(B3)中，钢片的间距优选为10‑40cm，间距宽度取决于使用的电力设备的电压强度，当钢片距离增加是，后续融冰除雪的效率可能会延长。 [0031] 其中，步骤(B4)中，无需进行搅拌即可实现自流平，凝珠的外膜会逐渐溶于水，膜内各组分即可开始反应。 [0032] 其中，步骤(B4)中，所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.20‑0.25。 [0033] 在20℃和50％湿度的条件下，15‑20min内水泥基体即可硬化，2小时抗压强度不低于25MPa，粘结强度不低于5MPa，当温度低于推荐值时，反应过程可能会延长。 [0034] 其中，原位聚合聚丙烯酰胺磷酸镁硬化基体的融冰除雪效率与使用温度、冰雪厚度、电源电压、电流形式等多方面因素相关。一般地，采用此方法制备的原位聚合聚丙烯酰胺磷酸镁基体在养护28天后的电阻率在80Ω·cm至400Ω·cm之间； [0035] 其中，步骤(C2)中，在20℃和50％湿度的条件下，2cm×2cm×1cm的聚合聚丙烯酰胺磷酸镁基体在两端为30V的直流电的作用下完全融化上方1cm×1cm×1cm，温度为‑15℃的立方体冰块所需要的时间约为8分15秒，当外部条件及试件尺寸发生改变时，反应时间可能会发生变化。 [0036] 发明原理：本发明利用磷酸镁水泥可快速硬化及丙烯酰胺单体在引发剂过硫酸铵的作用下于水泥内部原位聚合的特点，通过水溶性PVA材料将指定配合比的、均匀混合粉体材料包裹成5种不同的水凝珠球体，并通过紧密堆积理论设计不同质量的水凝珠球体所占比例，并按比例混合装袋。使用时，仅需清扫待修补的水泥路面，并将袋装的凝珠修补材料铺满需修补的空间，按照材料用量灌入指定比例水即可。水溶性PVA膜会在加水后率先溶解，当PVA膜溶解后，内部粉体材料开始与水反应，氧化镁与磷酸盐反应生成鸟粪石等，同时丙烯酰胺单体在过硫酸铵的引发作用下聚合生成聚丙烯酰胺，并均匀分布于硬化基体间。聚丙烯酰胺在磷酸镁基体内部形成了离子和水的通路，降低了整体的电阻率，可以通过向两端施加电势差以形成电流通路，在焦耳热作用下，硬化基体自身发热，即可达到融冰除雪的效果。 [0037] 有益效果：本发明与现有技术相比，取得如下显著效果：(1)克服现有磷酸镁材料在水泥混凝土领域，尤其是水泥混凝土道面板领域修补技术的不足，以重烧氧化镁粉、磷酸盐、缓凝剂、丙烯酰胺和细集料为主体，采用PVA水溶膜将上述材料配比混合料包装成多种固定剂量的磷酸镁修补凝珠，凝珠外膜所用的PVA材料在常温无水环境下不溶解、不渗漏，在干燥环境下也不破裂，而遇水后可以短时间内溶解且无残留，使原材料更均匀，且在基体内部形成网状结构，增加硬化基体的韧性；磷酸镁在服役过程中原位聚合聚丙烯酰胺，具有融冰除雪的功能性，仅需通电即可完成融冰除雪，且该过程可重复，对环境基本无污染，避免了融冰盐对水泥道面或下层土壤的腐蚀与污染。(2)施工时可以无需预混合、搅拌、浇筑等工序，只需根据实际工程在需要修补的位置放置定量磷酸镁凝珠后，再加入一定量的水，修补凝珠经过溶解、反应、硬化后能实现自流平，大大简化磷酸镁道路修补技术的施工程序，提高现场施工效率。(3)利用磷酸镁修补凝珠进行修补，施工简单、操作方便，同时将材料和施工人员进行了隔离，既降低了氨气等污染气体的排放，又有利于施工人员的健康。附图说明 [0038] 图1为实施例1的重烧氧化镁的扫描电镜图； [0039] 图2为实施例1的重烧氧化镁的粒径分布图； [0040] 图3为实施例1的硬化基体的热重分析图； [0041] 图4为实施例1的硬化基体的XRD图。 具体实施方式[0042] 下面对本发明作进一步详细描述。 [0043] 实施例1 [0044] 一种适用于应急修补及融冰除雪的磷酸镁快速修补材料，即磷酸镁修补凝珠，包含内容物和PVA水溶膜。内容物包含重烧氧化镁2.5份，磷酸二氢铵1份，硼砂0.15份，丙烯酰胺0.3份、过硫酸铵引发剂0.03份，细集料3.98份。内容物中镁磷质量比：M/P为2.5，硼镁质量比：B/M为0.06，胶砂比为1：1。本实施例施工时所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.20。其中，氧化镁购买自大石桥市钜铂高温耐火材料经营部，型号为Ms92；该氧化镁材料由菱镁矿石经干法工艺开采和提纯，后经1650℃高温环境煅烧并研磨后制得重烧氧化镁；所采用的干法工艺为现有技术。 [0045] 图1、2分别为煅烧后的重烧氧化镁在球磨机内破碎后的形貌和破碎后的粒径分布，氧化镁的粒径分布有利于反应的充分进行，而不会太快反应；从图3的热重曲线图可以看出，在100℃前绿色曲线大幅下降，说明生成了大量的有利于整体强度的鸟粪石晶体；从图4的XRD图可以看出，反应后的基体仍含有大量的重烧氧化镁，还包括主反应产物鸟粪石Struvite和Dittmarite，未发现未反应完全的磷酸二氢铵，说明凝珠内部的物质得到了充分地反应。其中，Struvite：NH4MgPO46H2O，Dittmarite：NH4MgPO4 H2O。 [0046] 凝珠的制备方法如下： [0047] S1.干料混合：在预制工厂将上述配比的重烧氧化镁粉、磷酸二氢铵、硼砂、丙烯酰胺、APS、细集料称取混合后，在转速为60rpm/min的搅拌机里干搅80s，使其搅拌均匀，得到混合料。 [0048] S2.将混合料按照1g，5g，10g，20g，100g五种剂量分别称量，使其紧密分布，采用PVA水溶膜进行包封，形成1g，5g，10g，20g，100g这五种固定剂量的磷酸镁修补凝珠。这五个型号可以满足所有用量的搭配，同时，剂量不同的磷酸镁修补凝珠可以保证施工时最大密度的堆积，即紧密堆积。磷酸镁凝珠的比例和大小符合上述的公式(1)，从而实现紧密堆积： [0049] [0050] V：凝珠体积； [0051] R：凝珠半径； [0052] m＝ρV [0053] m：混合物的质量；忽略PVA的重量； [0054] ρ：混合物的平均密度取2.85g/cm3； [0055] 其中，D＝d+2x，x为PVA水溶膜厚度0.01cm。 [0056] 表1 [0057] [0058] 磷酸镁修补凝珠的现场施工方法如下： [0059] S1.使用刷子等工具对坑槽裂缝区域进行全面的清理，保证修补区域的清洁与干燥； [0060] S2.根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，分别得到磷酸镁修补凝珠和水的质量；先在修补区域以40cm的间隔提前放置钢片并埋设导线，导线一端与钢片连接，另一端连接交流电源；后将所需凝珠直接倒在需要修补的位置，再倒入计算量的水，在20℃和50％湿度的条件下，20min内水泥基体即可硬化，2小时抗压强度不低于25MPa，粘结强度不低于5Mpa，抗折强度不低于7MPa，电阻率小于400Ω·cm当温度低于推荐值时，反应过程可能会延长。 [0061] S3.材料无需进行搅拌即可实现自流平，凝珠的外膜会逐渐溶于水，膜内各组分即可开始反应。 [0063] 实施例2 [0064] 一种适用于应急修补的磷酸镁水泥混凝土修补材料，即磷酸镁修补凝珠，包含内容物和PVA水溶膜。 [0065] 内容物包含重烧氧化镁2.5份，磷酸二氢铵1份，硼砂0.25份，丙烯酰胺0.6份，APS 0.06份，细集料4.41份。 [0066] 内容物中M/P质量比为2.5，B/M质量比为0.10。 [0067] 本实施例施工时所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.25。 [0068] 磷酸镁修补凝珠的制备方法如下： [0069] S1.干料混合：将上述配比的重烧氧化镁粉、磷酸二氢钾、硼砂、丙烯酰胺、APS、细集料称取混合后，在转速为60rpm/min的搅拌机里干搅60‑80s，使其搅拌均匀，保证各组分尽可能紧密堆积，得到混合料。 [0070] S2.将混合料按照1g，5g，10g，20g，100g这五种剂量分别称好，使其紧密分布，采用PVA水溶膜进行包封，形成1g，5g，10g，20g，100g这五种固定剂量的磷酸镁修补凝珠，此时由于丙烯酰胺和过硫酸铵用量增加，混合料整体密度低于理论计算值，但误差很小，所以仍沿用58：13：6：7：16的比例装袋。 [0071] 即得到施工简单的磷酸镁快速修补材料，即磷酸镁修补凝珠，这五个型号可以满足所有用量的搭配，同时，剂量不同的磷酸镁修补凝珠可以保证施工时最大密度的堆积，即紧密堆积。磷酸镁修补凝珠的现场施工方法如下： [0072] S1.使用刷子等工具对坑槽裂缝区域进行全面的清理，保证修补区域的清洁与干燥； [0073] S2.根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，分别得到磷酸镁修补凝珠和水的质量；先将所需凝珠直接倒在需要修补的位置，再倒入计算量的水，在20℃和50％湿度的条件下，20min内水泥基体即可硬化，2小时抗压强度不低于25MPa，粘结强度不低于5Mpa，抗折强度不低于9MPa，电阻率小于300Ω·cm，当温度低于推荐值时，反应过程可能会延长。 [0074] S3.材料无需进行搅拌即可实现自流平，凝珠的外膜会逐渐溶于水，膜内各组分即可开始反应。 [0075] 实施例3 [0076] 在实施例1的基础上，与实施例1不同的是，内容物包含重烧氧化镁3份，内容物中M/P质量比为3。 [0077] 实施例4 [0078] 在实施例1的基础上，与实施例1不同的是，内容物包含重烧氧化镁2份，内容物中M/P质量比为2。 [0079] 对比例1 [0080] 普通的磷酸镁水泥混凝土修补料，添加了丙烯酰胺单体和过硫酸铵，未形成磷酸镁修补凝珠。 [0081] 内容物包含重烧氧化镁2.5份，磷酸二氢铵1份，硼砂0.15份，丙烯酰胺0.3份、过硫酸铵引发剂0.03份，细集料3.98份。 [0082] 内容物中镁磷比：M/P为2.5，硼镁比：B/M为6％，胶砂比为1：1。 [0083] 施工时所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.20。 [0084] 上述普通磷酸镁水泥混凝土修补材料的现场施工方法如下： [0085] S1.使用刷子等工具对坑槽裂缝区域进行全面的清理，保证修补区域的清洁与干燥； [0086] S2.根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，按照所定配合比，得到磷酸镁水泥混凝土修补料各原料和水的质量；将修补料各原料称量好放到搅拌锅内，先以60rpm/min慢搅20s，慢搅的同时将所需要的水加入搅拌器中，然后在以300rpm/min快速搅拌90s，使得材料有较好的流动性和均匀性，并在10min内灌注完成； [0087] S3.修补位置灌注磷酸镁水泥砂浆后，将其插捣密实，并将表面刮平。 [0088] S4.修补完成的硬化基体电阻率很大，不具备融冰除雪的能力。 [0089] 对比例2 [0090] 磷酸镁修补凝珠，包含磷酸镁修补材料和PVA水溶膜，未添加丙烯酰胺单体和过硫酸铵。 [0091] 普通磷酸镁修补凝珠包含重烧氧化镁2.5份，磷酸二氢铵1份，硼砂0.15份，细集料3.65份。 [0092] 内容物中镁磷比：M/P为2.5，硼镁比：B/M为6％，胶砂比为1：1。 [0093] 施工时所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.20。 [0094] 上述普通磷酸镁水泥修补凝珠的制备方法如下： [0095] S1.干料混合：在预制工厂将上述配比的重烧氧化镁粉、磷酸二氢铵、硼砂、丙烯酰胺、APS、细集料称取混合后，在转速为60rpm/min的搅拌机里干搅80s，使其搅拌均匀，得到混合料。 [0096] S2.将混合料按照1g，5g，10g，20g，100g五种剂量分别称量，使其紧密分布，采用PVA水溶膜进行包封，形成1g，5g，10g，20g，100g这五种固定剂量的磷酸镁修补凝珠，以58：13：6：7：16的比例装袋。 [0097] 上述普通磷酸镁水泥修补凝珠的现场施工方法如下： [0098] S1.使用刷子等工具对坑槽裂缝区域进行全面的清理，保证修补区域的清洁与干燥； [0099] S2.根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，分别得到磷酸镁修补凝珠和水的质量，后将所需凝珠直接倒在需要修补的位置，再倒入计算量的水； [0100] S3.材料无需进行搅拌即可实现自流平，凝珠的外膜会逐渐溶于水，膜内各组分即可开始反应。 [0101] 对比例3 [0102] 单一粒径的磷酸镁修补凝珠，包含磷酸镁修补材料，丙烯酰胺和过硫酸铵，以及PVA水溶膜。 [0103] 单一粒径的磷酸镁修补凝珠原料包含重烧氧化镁2.5份，磷酸二氢铵1份，硼砂0.25份，丙烯酰胺0.6份，APS0.06份，细集料4.41份。 [0104] 内容物中镁磷比：M/P为2.5，硼镁比：B/M为6％，胶砂比为1：1。 [0105] 施工时所需用水与胶凝材料的重量比，即水胶比W/B为0.25。 [0106] 上述普通磷酸镁水泥混凝土修补材料修补凝珠的制备方法如下： [0107] S1.干料混合：在预制工厂将上述配比的重烧氧化镁粉、磷酸二氢铵、硼砂、丙烯酰胺、APS、细集料称取混合后，在转速为60rpm/min的搅拌机里干搅80s，使其搅拌均匀，得到混合料。 [0108] S2.将混合料按照10g每份分为若干小份，采用PVA水溶膜进行包封，装袋备用。 [0109] 上述单一粒径磷酸镁水泥修补凝珠的现场施工方法如下： [0110] S1.使用刷子等工具对坑槽裂缝区域进行全面的清理，保证修补区域的清洁与干燥； [0111] S2.根据修补区域面积，确定所需磷酸镁水泥混凝土总量，分别得到磷酸镁修补凝珠和水的质量，后将所需凝珠直接倒在需要修补的位置，再倒入计算量的水； [0112] S3.材料无需进行搅拌即可实现自流平，凝珠的外膜会逐渐溶于水，膜内各组分即可开始反应。 [0113] 性能与施工体验测试 [0114] 1.性能测试 [0115] 将实施例1、2制得的磷酸镁修补凝珠的凝结时间和不同龄期下的强度、和电阻率进行测试，并与对比例1、2、3的修补材料进行测试对比，具体如下： [0116] 将实施例所得的磷酸镁修补凝珠按照相应施工方法的步骤S2进行制备得到磷酸镁水泥砂浆，使用维卡仪对磷酸镁修补材料的凝结时间进行测试，并使用标准模具对磷酸镁修补材料的力学与电学性能进行测试，试件尺寸为40mm*40mm*160mm；同理，将对比例普通磷酸镁水泥砂浆修补材料按照相应施工方法的步骤S2进行制备并压制成型得到对比例的试件。试件在1h左右脱模，在室内自然环境下，即20℃、50％湿度的条件下养护2h、3d、28d，测试抗压强度、抗折强度、凝结时间和电阻率，养护温度为20℃，测试结果如表2所示： [0117] 表2各实施例和对比例性能测试 [0118] [0119] 对比例1对应实施例1，除未使用水溶性PVA膜外，其余材料组份和配合比完全一样。由于未使用水溶膜，对比例1中的材料快速反应，导致凝结时间太短，缺少工程窗口期，不利于工程使用，但对比例1与实施例1的力学性能没有明显差异，前者电阻率略高。 [0120] 对比例2对应实施例1，除未添加丙烯酰胺和过硫酸铵外，其余材料组份和配合比完全一样。由于未添加丙烯酰胺和过硫酸铵，对比例2的电阻率显著大于实施例1，前者基本不具备融冰除雪的性能要求。 [0121] 对比例3对应实施例2，除仅使用单一粒径的磷酸镁凝珠外，其余材料组份和配合比完全一样。使用单一粒径凝珠并不能达到施工要求，浇水后出现大范围塌陷，且力学强度明显下降，并不满足工程强度的需求。 [0122] 实施例2对比实施例1，由于丙烯酰胺和过硫酸铵掺量增加，凝结时间降低，硬化基体抗折性能提高，电阻率下降，融冰效率增加。 [0123] 2.施工体验 [0124] 将实施例1、2制得的磷酸镁修补凝珠进行实地测试，并和对比例进行测试对比，具体如下：选取江苏南京市江宁区某条水泥路面，此道路车流量较小，但因为年久未修，病害较多。本次实验选取上述水泥路面内位置相近、车辆荷载相近、病害形状和大小相近的四处小面积坑槽为修补对象，并标以Xa、Xb、Xc、Xd，分别在Xa、Xb、Xc、Xd处采用实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例3进行施工。实验结果见表3： [0125] 表3各实施例及对比例施工体验 [0126] 施工时间 施工效果 施工体验 实施例1 5’10” 1.1 95 实施例2 5’06” 1.3 94 对比例1 8’25” 1 80 对比例2 15’45” 1.2 69 对比例3 15’30” 0.4 60 [0127] 施工效果以对比例1的28天施工效果为标准，设为单位1，施工效果值越高，代表施工效果越好； [0128] 施工体验是以满分为100分，参加实地试验的5‑6名施工人员根据施工过程分别打分，取平均值取整所得。 [0129] 实施例2对比实施例1，增加了过硫酸铵和丙烯酰胺的用量，其余步骤并没有差异，施工效果相差不大，实施例2由于凝结速度更快，修补效率小范围提升；对比例2对应于实施例1，仅是将实施例中的磷酸镁修补凝珠制备过程给略去，未制成磷酸镁修补凝珠，材料组分的配合比完全一样，但是对比例2未使用PVA凝珠，导致磷酸镁复合材料反应速度过快，只能小范围进行修补，需要多次重复配置水泥，增加了施工步骤。实施例1对比对比例2，由于使用了PVA凝珠，除去了施工现场配置磷酸镁水泥成分的步骤，施工更加方便；对比例3施工效果和施工体验都明显低于其他组，主要原因在于对比例3无法满足施工时的平整度和强度要求，需要二次修补。从表3可知，所有实施例的施工时间均少于对比例；除对比例3外，施工效果相差不大，实施例较优于对比例；实施例的施工体验也高于对比例。说明本发明制备的原位聚合聚丙烯酰胺磷酸镁修补凝珠在实地施工时的便捷性是要高于普通磷酸镁水泥混凝土修补料的，优势明显。 |
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