環氧瀝青水泥砂漿及其製備方法及其在無砟軌道上的應用的製作方法

2023-07-29 06:01:26 1

專利名稱：環氧瀝青水泥砂漿及其製備方法及其在無砟軌道上的應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築材料領域，具體地說是一種環氧浙青水泥砂漿及其製備方法及其在無砟軌道上的應用。
背景技術：
板式軌道是一種適用高速鐵路或客運專線發展的無砟軌道結構，它比有碴軌道具有更加良好、穩定的軌道結構，且運營的維護工作量和維護費用遠遠低於有碴軌道。為了適應高速鐵路的高平穩性，高耐久性、舒適性的要求，需要採用和發展少維修的無砟軌道。板式無砟軌道結構主要由軌道板、水泥乳化浙青砂漿彈性墊層、混凝土底座、凸形擋臺及鋼軌扣件等構成。水泥乳化浙青砂漿主要用作軌道板和混凝土底座之間的彈性墊層。在板式無砟軌道結構中，水泥乳化浙青砂漿墊層的主要作用是支撐、調節、緩衝、 吸振等，並提供足夠的剛度和彈韌性，其性能與施工質量對於高速列車運行過程中的平順性、舒適性和安全性起到至關重要的作用。水泥乳化浙青砂漿一般由水泥、乳化浙青、摻合料、細骨料、水、表面活性劑、減水劑、聚合物膠乳和砂在常溫下拌合而成，利用水泥水化吸收乳化浙青破乳產生的水分，水泥水化加速了乳化浙青的破乳過程，從而由水泥水化形成的水化產物與浙青形成立體網絡結構，具有混凝土的剛性和浙青的彈性，能夠對列車行駛起到穩定和緩衝作用。目前普通的CA砂漿存在溫度適應性差、填充性能不足，易分層、耐疲勞性能較差、 CA砂漿固化後表面開裂、可工作時間短等問題，尤其是在動載荷交互作用和低溫服役存在開裂破碎、低溫環境下彈性不足等問題。所以有必要提供一種穩定性好的改性乳化浙青來提高CA砂漿的耐久性等綜合性能。

發明內容
本發明的目的在於提供一種環氧浙青水泥砂漿及其製備方法及其在無砟軌道上的應用，本發明利用環氧浙青A組分乳液、環氧浙青B組分乳液與乾料、水、減水劑製備環氧浙青水泥砂漿，得到的水泥浙青砂漿抗凍性能好、耐久性能優異，綜合性能強。得到的水泥浙青砂漿可以用在板式無砟軌道中，特別是用在客運專線CRTS II型板式無砟軌道中效果
顯者ο本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於該環氧浙青水泥砂漿包括乾料、環氧浙青A組分乳液、環氧浙青B組分乳液、水、減水劑、消泡劑；按重量份計，各組分配比為乾料 1350-1560重量份；環氧浙青A組分乳液為230-280重量份；環氧浙青B組分乳液為10-60 重量份；水135-180重量份；減水劑0. 5-10重量份；消泡劑0_5重量份；所述乾料成分包括水泥25-35%、膨脹劑0. 1-3%、鋁粉0. 001-0. 3%，其餘為砂；；所述環氧浙青A組分乳液為雙酚A型的環氧樹脂乳液，固含量為55%-65% ；環氧浙青B組分乳液為乳化浙青，包括以下成分，以質量百分比計，改性浙青55%-65% ；離子乳化劑1%_5% ；非離子乳化劑0-1% ；穩定劑:0. 02%-2. 0%，餘量水。本發明所述減水劑為聚羧酸系系列產品。所述消泡劑為水性有機矽類產品。所述膨脹劑中含有重量比為水泥和鋁粉的1%-2. 5%，細度為200-250目的鋁粉。所述環氧浙青B組分乳液中的改性浙青由石油浙青改性而成，所使用的改性劑是順丁烯二酸酐、乙烯一醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯、SBS、SBR中的一種；然後加入反應的環氧樹脂的固化劑包括二乙烯三胺，三乙烯四胺，乙二胺，二乙胺，三乙胺，三乙醇胺中的一種或幾種製備而得。非離子乳化劑包括辛基酚聚環氧乙烷8醚或辛基酚聚環氧乙烷10 醚或辛基酚聚環氧乙烷12醚中任意一種或二種以上混合物。穩定劑包括纖維素、聚乙烯醇、明膠、聚醚、氯化銨、氯化鈉、氯化鈣中的一種或幾種的混合物。這種穩定劑，能夠增加乳化浙青體系的穩定性，同時也能夠改善水泥乳化浙青砂漿的施工性能，一定程度防止砂漿產生分層和離析。
一種環氧浙青水泥砂漿的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟
1)製備環氧浙青A組分乳液，將環氧樹脂經過乳化形成固含量為55%_65%的雙酚A型的環氧樹脂乳液；
2)製備環氧浙青B組分乳液，將石油浙青改性得到改性浙青，將已經預熱的改性浙青升溫至120-150°C，以質量百分比計，把改性浙青55%-65% ；離子乳化劑1%_5% ；非離子乳化劑0-1% ；穩定劑0. 02%-2. 0%，在30-50°C的水中溶解完全配製成乳化液，用鹼調整 pH=9-12,通過膠體磨，製得改性乳化浙青；
3)按照下述配比準備各種原料，乾料1350-1560重量份；環氧浙青A組分乳液為 230-280重量份；環氧浙青B組分乳液為10-60重量份；水135-180重量份；減水劑 0. 5-10重量份；消泡劑0-5重量份；乾料成分包括水泥25-35%、膨脹劑0. 1_3%、鋁粉 0. 001-0. 3%，其餘為砂；
4)加入環氧浙青A組分乳液和環氧浙青B組分乳液，同時加入水、減水劑，並攪拌；此處可採用30r/min低速攪拌1分鐘。5)加入消泡劑，攪拌，使液態原料混合均勻；此處可採用低速攪拌。6)攪拌加乾料，此處可採用lOOr/min中速攪拌。7)乾料加完後，立即用100-150r/min高速攪拌80-120S，然後用小於30r/min低速攪拌50-70s ；
8)卸料，灌漿，得到環氧浙青水泥砂漿。所述攪拌時間為參考時間，以砂漿拌合均勻為準。水泥乳化浙青砂漿拌合採用移動式砂漿攪拌車進行。成品倉中有水泥乳化浙青砂漿時應保持成品倉低速攪拌(約25r/ min)。本發明製備過程中無有害氣體產生，對環境無汙染。一種環氧浙青水泥砂漿在無砟軌道上的應用，特別是用在客運專線CRTS II型板式無砟軌道中效果顯著。具有良好的環境適應性能和服役性能，具有優異的抗凍性能和耐疲勞性能。滿足了高速鐵路和客運專線技術要求。本發明中所採用的乾料滿足表1指標要求，其中，(1)D5表示出機擴展度；D30表示30min擴展度。(2)當乾料膨脹率不滿足要求而水泥浙青砂漿膨脹率滿足要求時，可對此值不作要求。(3)附錄是指《客運專線鐵路鐵路CRTSII型板式無砟軌道水泥乳化浙青砂漿
暫行技術條件》 的附錄。
表1乾料的性能指標要求
權利要求
1.一種環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於該環氧浙青水泥砂漿包括乾料、環氧浙青A 組分乳液、環氧浙青B組分乳液、水、減水劑、消泡劑；按重量份計，各組分配比為乾料 1350-1560重量份；環氧浙青A組分乳液為230-280重量份；環氧浙青B組分乳液為10-60 重量份；水135-180重量份；減水劑0. 5-10重量份；消泡劑0_5重量份；所述乾料成分包括水泥25-35%、膨脹劑0. 1-3%、鋁粉0. 001-0. 3%，其餘為砂；所述環氧浙青A組分乳液為雙酚A型的環氧樹脂乳液，固含量為55%-65% ；環氧浙青B組分乳液為乳化改性浙青， 包括以下成分，以質量百分比計，改性浙青55%-65% ；離子乳化劑1%_5% ；非離子乳化劑 0-1% ；穩定劑0. 02%-2. 0%，餘量水。
2.根據權利要求1所述的環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於所述減水劑為聚羧酸系系列產品。
3.根據權利要求1所述的環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於所述消泡劑為水性有機矽類產品。
4.根據權利要求1所述的環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於所述改性浙青由石油浙青改性而成，所使用的改性劑是順丁烯二酸酐、乙烯一醋酸乙烯共聚物、低密度聚乙烯、SBS、 SBR中的一種或幾種；然後加入二乙烯三胺，三乙烯四胺，乙二胺，二乙胺，三乙胺，三乙醇胺中的一種或幾種製備而得。
5.根據權利要求1所述的環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於所述環氧浙青B組分乳液中非離子乳化劑包括辛基酚聚氧乙烯醚。
6.根據權利要求1所述的環氧浙青水泥砂漿，其特徵在於所述環氧浙青B組分乳液中穩定劑包括纖維素、聚乙烯醇、明膠、聚醚、氯化銨、氯化鈉、氯化鈣中的一種或幾種的混合物。
7.—種權利要求1所述環氧浙青水泥砂漿的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟1)製備環氧浙青A組分乳液，將環氧樹脂經過乳化形成固含量為55%-65%的雙酚A型的環氧樹脂乳液；2)製備環氧浙青B組分乳液，將石油浙青改性得到改性浙青，將已經預熱的改性浙青升溫至120-150°C，以質量百分比計，把改性浙青55%-65% ；離子乳化劑1%_5% ；非離子乳化劑0-1% ；穩定劑0. 02%-2. 0%，在30-50°C的水中溶解完全配製成乳化液，用鹼調整 pH=9-12,通過膠體磨，製得改性乳化浙青；3)按照下述配比準備原料，乾料1350-1560重量份；環氧浙青A組分乳液為230-280 重量份；環氧浙青B組分乳液為10-60重量份；水135-180重量份；減水劑0. 5-10重量份；消泡劑0-5重量份；乾料成分包括水泥25-35%、膨脹劑0. 1-3%、鋁粉0. 001-0. 3%，其餘為砂；4)加入環氧浙青A組分乳液和環氧浙青B組分乳液，同時加入水、減水劑，並攪拌；5)加入消泡劑，攪拌，使液態原料混合均勻；6)攪拌加乾料；7)乾料加完後，立即用100-150r/min高速攪拌80-120S，然後用小於30r/min低速攪拌 50-70s ；8)卸料，灌漿，得到環氧浙青水泥砂漿。
8.—種權利要求1所述環氧浙青水泥砂漿在無砟軌道上的應用。
全文摘要
本發明公開了一種環氧瀝青水泥砂漿及其製備方法及其在無砟軌道上的應用，環氧瀝青水泥砂漿是由水泥、砂、環氧瀝青A、B組分乳液、水、減水劑、消泡劑、鋁粉、膨脹劑等拌合而成。水泥、砂、膨脹劑及鋁粉等先期混合均勻，製成乾料。環氧瀝青水泥砂漿各原料組成為乾料1350-1560重量份；環氧瀝青乳液A0-50重量份；環氧瀝青乳液B230-280重量份；水135-180重量份；減水劑0.5-10重量份；消泡劑0-5重量份。本發明的環氧瀝青水泥砂漿服役溫度域寬，耐候性優異，耐化學腐蝕性強，使用壽命長，特別適用於客運專線CRTSⅡ型板式無砟軌道中。本發明還包括上述砂漿的製備方法和在無砟軌道中的應用。
文檔編號C04B26/26GK102358690SQ20111023543
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者周文平, 封凱, 應軍, 方興龍, 朱建設, 焦真, 翟洪金, 邵利, 陳志明, 陶正賢 申請人:東南大學, 句容寧武高新技術發展有限公司