一種高粘聚性ca砂漿的製作方法
2023-10-11 18:47:19
專利名稱：一種高粘聚性ca砂漿的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高粘聚性CA砂漿，適於城際高速鐵路、城市高速輕軌和城市地鐵用。
背景技術：
高速鐵路標誌著一個國家鐵路現代化的水平，是一個國家整體實力的象徵。為了適應高速運營時軌道平穩性、耐久性和舒適性的要求，高速鐵路建設採用了結構整體性好的無砟軌道。無砟軌道由混凝土道床、CA砂漿層、軌道板等部分組成，其中CA砂漿是用於軌道板與混凝土道床之間的結構層，主要起支撐軌道板，緩衝高速列車荷載的要求。CA砂漿施工採用灌注方式，對砂漿的流動性有很高的要求，但高流動性能又會影響均質性，導致出現離析泌水現象。這些現象的出現，將使CA砂漿層與軌道板的粘結作用減弱，CA砂漿層服役能力下降，CA砂漿耐久性降低。因此CA砂漿拌合物的粘聚性關係施工的成敗，關係無砟軌道結構的穩定性與耐久性，是開發高性能CA砂漿材料的保證。中國專利申請200610018440. 5公開了一種可有效防止CA砂漿分層離析的複合添加劑，該添加劑由矽灰、膨潤土和粉煤灰組成。該發明用於CA砂漿材料中，對CA砂漿抗分層離析有較大幫助，但其產品價格較貴，用量較大，同時配製成的CA砂漿自流平能力有所下降，當採用不同乳化劑製作的乳化浙青時，效果參差不齊，並不適合高速鐵路的建設要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種高粘聚性CA砂漿。本發明提供的高粘聚性CA砂漿包括水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、 鋁粉和水；所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水的質量份數比為90(10-15) 200 (140-160) (1. 5-2.0) (0. 1-0. 5) (0. 01-0.02) (20-40)；所述增稠劑為聚氨酯增稠劑。上述的CA砂漿中，所述聚氨酯增稠劑可為COAPUR 2025聚氨酯增稠劑，其為非離子水性聚氨酯。上述的CA砂漿中，所述水泥可為矽酸鹽水泥，具體可為PI 42. 5水泥、PI 52. 5水泥、PII 42. 5水泥、PII 52. 5水泥、PO 42. 5水泥或PO 52. 5水泥；所述膨脹劑可為無水硫
鋁酸鈣膨脹劑。上述的CA砂漿中，所述砂可為河砂；所述砂的細度模數可為1. 4-1. 8，如1. 4,1. 5、 1. 6、1. 7或1. 8 ；所述乳化浙青可為慢裂型陽離子乳化浙青，適用於單元板無砟軌道水泥乳化浙青砂漿。上述的CA砂漿中，所述減水劑可為聚羧酸鹽減水劑，如UNF-5AST聚羧酸鹽減水劑；所述鋁粉的粒度在200目 250目。上述的CA砂漿中，所述CA砂漿還包括引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維中至少一種；所述引氣劑、消泡劑、聚丙烯纖維和水泥的質量份數比可為(0.01-0. 15) (0.01-0 04) (0.5-2) 90，具體可為 0.01 0.01 1.0 90,0. 18 0.04 0.5 90 或 0. 13 0. 01 0. 5 90。上述的CA砂漿中，所述CA砂漿由水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水，所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉、水、引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維組成；所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水，所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉、水、引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維的質量份數比可為 90 (10-15) 200 (140-160) (1.5-2.0) (0.1-0.5) (0.01-0.02) (20-40) (0
01-0. 15) (0. 01-0. 04) (0. 5-2)。上述的CA砂漿中，所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水， 所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉、水、引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維的質量份數比具體可為90 10 200 140 1. 5 0.35 0.015 40 0. 01 0.04 0.5 、90 10 200 160 2.0 0.5 0.015 20 0. 13 0. 01 0. 5 或 90 10 20 0 150 2.0 1.0 0.02 40 0.01 0.01 1.0。上述的CA砂漿中，所述引氣劑為松香熱聚物類引氣劑，如DH-9A引氣劑；所述消泡劑為聚醚改性有機矽消泡劑，如DXP-008新型高效消泡劑。上述的CA砂漿中，所述聚丙烯纖維的長度為6mm。本發明提供的上述CA砂漿可以按照包括下述的步驟的方法製備a、製備乾料根據使用的攪拌機的拌合容量，按照所述質量配比準備所述水泥、膨脹劑、砂、聚丙烯纖維、鋁粉，經過攪拌機攪拌製得混合均勻的乾粉料；b、製備CA砂漿根據使用的攪拌機的拌合容量及實際需要的拌合量，按照所述質量配比加入所述乳化浙青、水、減水劑和用水溶解好的聚氨酯增稠劑與引氣劑，攪拌均勻後再投入上述質量配比的乾粉料攪拌至均勻混合，最後加入所述消泡劑攪拌消掉包裹在砂漿內的大氣泡即得所述CA砂漿。其中，上述方法的步驟a中的攪拌轉速可為80r/min 120r/min，攪拌時間可為 5min 6min ；上述方法步驟b中加入所述乳化浙青、水、減水劑和用水溶解好的聚氨酯增稠劑與引氣劑後，攪拌轉速可為60r/min 80r/min，攪拌時間可為30s，然後加入預配好的所述乾粉料，攪拌轉速可為60r/min 80r/min，攪拌時間可為60s 90s，然後換攪拌轉速為 110r/min 120r/min，攪拌時間為150s 200s，最後加入所述消泡劑，換攪拌轉速為40r/ min 60r/min，攪拌時間為60s 90s。上述製備方法採用預配固態乾料粉，再加入到混合均勻的液態材料中攪拌的步驟，在全過程中只需要較少間隙投料次數，通過改變攪拌轉速和時間去控制拌合物的各項性能。由於投料過程簡單，不易受到因多次間隙投料帶來對水泥浙青砂漿性能的影響，如過程中在各階段投入水量的分配會影響到砂漿含氣量的多少和流動性，使得此製備方法生產出的水泥浙青砂漿性能更穩定。本發明採用聚氨酯增稠劑作為CA砂漿粘度提高的助劑，其可以在基本不影響CA 砂漿流動度情況下大大提高CA砂漿的防沉降能力，使CA砂漿的粘聚性提高；同時加入聚丙烯纖維，進一步防止粗顆粒的下沉效應，也提高了 CA砂漿的抗裂性能與體積穩定性。
具體實施方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。本發明下述實施例和對比例中所用的膨脹劑為無水硫鋁酸鈣膨脹劑；慢裂型陽離子乳化浙青為PC型陽離子慢裂型乳化浙青；聚羧酸鹽減水劑為UNF-5AST聚羧酸鹽減水劑； 聚氨酯增稠劑為COAPUR 2025聚氨酯增稠劑；松香熱聚物引氣劑為DH-9A引氣劑；有機矽消泡劑為DXP-008新型高效消泡劑；聚丙烯纖維的長度為6mm。實施例1、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PI 42. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 4)和鋁粉QOO 目)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PI 42. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂和鋁粉的質量份數比為 90 10 200 0. 015 ；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PI 42. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑、鋁粉和增稠劑的質量份數比為90 10 200 140 40 1. 5 0. 1 0.04 0.015 0.2
ο本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。實施例2、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PI 52. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 8)和鋁粉Q50 目)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PI 52. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂和鋁粉的質量份數比為 90 10 200 0. 015 ；(2)CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PI 52. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑、 鋁粉和增稠劑的質量份數比為90 10 200 140 40 1. 5 0. 1 0. 04 0.015 0.35
ο本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。實施例3、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PII 42. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 5)和鋁粉Q50 目)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PII 42. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂和鋁粉的質量份數比為 90 10 200 0. 015 ；砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PII 42. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑、鋁粉和增稠劑的質量份數比為90 10 200 140 40 1. 5 0. 1 0.04 0.015 0.5
ο本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。
實施例4、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PII 52. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 6)、鋁粉Q50 目)和聚丙烯纖維(長度為6mm)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PII 52. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂、鋁粉和聚丙烯纖維的質量份數比為90 10 200 0.015 0. 5 ；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PII 52. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑、 鋁粉、增稠劑和聚丙烯纖維的質量份數比為90 10 200 140 40 1.5 0. 1 0.04 0. 015 0. 35 0. 5。本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。
實施例5、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PO 42. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 7)、鋁粉Q30目)和聚丙烯纖維(長度為6mm)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PO 42. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂、鋁粉和聚丙烯纖維的質量份數比為 90 10 200 0.015 0. 5 ；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PO 42. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑、 鋁粉、增稠劑和聚丙烯纖維的質量份數比為90 10 200 160 20 2.0 0. 13 0. 01 0 015 0. 5 0. 5。本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。實施例6、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PO 52. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 7)、鋁粉Q30 目)和聚丙烯纖維(長度為6mm)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，P052. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂、鋁粉和聚丙烯纖維的質量份數比為90 10 200 0.01 0.5；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物， 將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻即得到CA砂漿；其中，PO 52. 5水泥、 膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、鋁粉、增稠劑和聚丙烯纖維的質量份數比為9010 200 150 30 1.5 0.08 0. 01 0. 35 0.5。本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。實施例7、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PO 52. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 7)、鋁粉Q30 目)和聚丙烯纖維(長度為6mm)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，P052. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂、鋁粉和聚丙烯纖維的質量份數比為90 10 200 0.02 1.0；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、聚氨酯增稠劑(用水溶解好)和松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物，將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻即得到CA砂漿；其中，PO 52. 5水泥、 UEA膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、鋁粉、增稠劑和聚丙烯纖維的質量份數比為 90 10 200 140 40 2.0 0.01 0.02 1.0 1.0。本實施例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。對比例1、CA砂漿的製備(1)乾粉料的配製將PI 52. 5水泥、膨脹劑、河砂(細度模數為1. 8)和鋁粉Q50 目)混合併攪拌均勻得到乾粉料；其中，PI 52. 5水泥、UEA膨脹劑、河砂和鋁粉的質量份數比為 90 10 200 0. 015 ；(》CA砂漿的配製將慢裂型陽離子乳化浙青、水、聚羧酸鹽減水劑、松香熱聚物引氣劑(用水溶解好)混合併攪拌均勻得到液體混合物，將該液體混合物投入上步得到的乾粉料中並攪拌均勻，然後再加入有機矽消泡劑進行消泡即得到CA砂漿；其中，PI 52. 5水泥、膨脹劑、河砂、乳化浙青、水、減水劑、引氣劑、消泡劑和鋁粉的質量份數比為90 10 20 0 140 30 1. 5 0. 1 0.04 0.015。本對比例製備的CA砂漿的主要性能參數如表1所示。表1對比例1和實施例1-4的CA砂漿的主要性能
權利要求
1.一種CA砂漿，包括水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水，所述水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水的質量份數比為90 (10-15) 200 ( 140-160) (1. 5-2. 0) (0. 1-0. 5) (0. 01-0. 02) (20-40)；所述增稠劑為聚氨酯類增稠劑。
2.根據權利要求1所述的CA砂漿，其特徵在於所述水泥為矽酸鹽水泥；所述膨脹劑為無水硫鋁酸鈣膨脹劑。
3.根據權利要求1或2所述的CA砂漿，其特徵在於所述砂為河砂；所述砂的細度模數為1. 4-1. 8 ；所述乳化浙青為慢裂型陽離子乳化浙青。
4.根據權利要求1-3中任一所述的CA砂漿，其特徵在於所述減水劑為聚羧酸鹽減水劑；所述鋁粉的粒度為200目 250目。
5.根據權利要求1-4中任一所述的CA砂漿，其特徵在於所述CA砂漿還包括引氣劑、 消泡劑和聚丙烯纖維中至少一種；所述引氣劑、消泡劑、聚丙烯纖維和水泥的質量份數比為 (0.01-0. 15) (0.01-0.04) (0.5-2) 90。
6.根據權利要求5所述的CA砂漿，其特徵在於所述CA砂漿由水泥、膨脹劑、砂、乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉、水、引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維組成；所述水泥、膨脹劑、砂、 乳化浙青、減水劑、增稠劑、鋁粉、水、引氣劑、消泡劑和聚丙烯纖維的質量份數比為90 (10 -15) 200 (14D-160) (1.5-2.0) (0.1-0.5) (0.01-0.02) (20—40) (0.01-0.15) (0.01-0. 04) (0. 5-2)。
7.根據權利要求5或6所述的CA砂漿，其特徵在於所述引氣劑為松香熱聚物引氣劑； 所述消泡劑為有機矽消泡劑。
8.根據權利要求5-7中任一所述的CA砂漿，其特徵在於所述聚丙烯纖維的長度為6mm ο
全文摘要
本發明提供了一種CA砂漿。該CA砂漿包括水泥、膨脹劑、砂、乳化瀝青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水，所述水泥、膨脹劑、砂、乳化瀝青、減水劑、增稠劑、鋁粉和水的質量份數比為90∶(10-15)∶200∶(140-160)∶(1.5-2.0)∶(0.1-0.5)∶(0.01-0.015)∶(20-40)；所述增稠劑為聚氨酯類增稠劑。本發明採用聚氨酯增稠劑作為CA砂漿粘度提高的助劑，其可以在基本不影響CA砂漿流動度情況下大大提高CA砂漿的防沉降能力，使CA砂漿的粘聚性提高；同時加入聚丙烯纖維，進一步防止粗顆粒的下沉效應，也提高了CA砂漿的抗裂性能與體積穩定性。
文檔編號C04B28/04GK102336546SQ201110177000
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者孟良, 張玉貞, 李雲良, 歐陽劍, 王金鳳, 葛勇, 譚憶秋, 陳瑤 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油氣開發利用公司