成果名称

快硬早强高流态硅铝系无机凝胶材料在道路工程中应用的关键技术研究

成果登记号

知识产权

完成单位

序号

单位名称

通讯地址

1

山东高速集团有限公司创新研究院

山东省济南市历下区龙鼎大道全运村中央广场A1座

2

济南大学

山东省济南市市中区南辛庄西路336号

完成人

序号

姓名

工作单位

对成果的贡献

1

穆明浩

山东高速集团有限公司创新研究院

项目负责人，主持总体方案制定、实施与总结

2

李琴飞

济南大学

技术负责人，负责技术路线制定

3

王  峥

山东高速集团有限公司创新研究院

负责工程现场调研与试件粘接性测试

4

侯鹏坤

济南大学

负责纳米/纤维材料对硅铝系无机胶凝材料的性能调控

5

陈  衡

济南大学

负责高流态硅铝系无机胶凝材料体积稳定性与耐久性分析

6

刘新强

山东高速集团有限公司创新研究院

材料评价

7

谢  宁

济南大学

负责硅铝系无机胶凝材料组成优化匹配及其对流态的影响分析

8

张  磊

山东省路桥集团有限公司

负责材料在道路工程中的典型应用调研

9

刘占斌

山东省高速养护集团有限公司

室内耐久性试验

10

赵景原

山东高速路桥集团股份有限公司

材料数据采集

11

钱成多

山东高速集团有限公司创新研究院

室内试验

12

边兆军

山东高速股份有限公司

工程应用

13

闫  晨

山东高速股份有限公司

工程应用

14

宋士茂

山东省高速养护集团有限公司一公司

负责材料现场施工组织协调

15

毕海崧

山东高速集团有限公司创新研究院

室内试验

16

董振伟

山东高速股份有限公司

施工组织协调

成果公报内容

本项成果主要应用于道路工程的混凝土结构修补，对提高道路的耐久性和安全性具有重要意义。其技术创新性如下：

（1）开发基于超细粉的硅铝系无机胶凝快速修补材料，利用超细粉优化孔隙结构和提升流动性，提高与旧混凝土界面的粘接性能。

（2）提出高韧性硅铝系无机胶凝材料的配比设计方法，实现快硬早强高流态性能，满足道路工程快速修复要求。

（3）采用纤维增韧协同提升技术，提高硅铝系无机胶凝快速修补材料的抗裂性和耐久性。

本项目实现的技术性能指标如下：

（1）开发的硅铝系无机胶凝快速修补材料具有良好的孔隙结构优化和流动性提升效果，与旧混凝土界面粘接性能强，3h粘接强度≥1.5MPa，1d粘接强度≥2.5MPa，28d粘接强度≥4MPa；根据施工场景与施工性能需求，材料的流动扩展度实现可调可控，控制范围为20 mm-240 mm。

（2）实现了快硬早强高韧性的性能，可满足道路工程的快速修复要求，3h抗压强度达到20-30MPa，1d抗压强度达到35-50MPa，28d抗压强度≥60MPa；3h抗折强度≥3MPa，1d抗折强度≥5MPa，28d抗折强度≥8MPa。

（3）硅铝系无机胶凝快速修补材料具有微膨胀性其具有优异的抗（盐）冻性：根据标准（如《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082-2009）），材料的抗冻性≥F300；在盐冻循环（如3.5%氯化钠溶液或硫酸钠溶液）100次后，质量损失率通常低于5%，性能优于普通硅酸盐水泥砂浆。经50-100次盐冻循环后，相对动弹性模量保持率通常在75%-90%以上。经50次盐冻循环后，抗压强度损失率一般低于10%-15%。

本项目解决了以下重点问题：

(1) 硅铝系无机胶凝材料大流动度与早期力学性能的矛盾问题；

(2) 硅铝系无机胶凝材料体积安定性与耐久性不足的问题。