一种膨胀可控的ca砂浆材料的制作方法

文档序号:1947502阅读:321来源:国知局
专利名称:一种膨胀可控的ca砂浆材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种膨胀可控的CA砂浆材料,适于城际高速铁路、城市高速轻轨和城市地铁用。
背景技术
随着综合国力的增强,我国高速铁路网建设规划将逐步付诸实施,预计在2020年前我国将初步建成时速达到200km/h以上的高速铁路网。CA砂浆是板式无碴轨道的关键组成部分,一方面可使轨道具有合理的弹性,另一方面便于调整轨道施工误差,因此CA砂浆弹性减振材料的使用对于提高列车高速行驶的安全性与乘坐的舒适性均具有非常重要的作用。此外,与高弹性橡胶材料相比,它还具有与轨道板底面接触好、方便施工、性价比高等优点,因此CA砂浆自一出现就引起本领域有关人员的热切关注,并在实际应用中具有广阔的应用前景。
由于CA砂浆材料本身会在乳化沥青破乳和水泥水化过程中会出现收缩,目前采用乳化沥青、水泥、砂、引气剂等基本原材料制备的CA砂浆产品只对其在浇注后短期内(24h以内)会出现膨胀现象,但水泥的水化过程较长,在后期CA砂浆同样会出现收缩,直接影响轨道的标高,甚至影响铁路的使用寿命。由于我国无碴轨道的建设才刚刚起步,对于CA砂浆的研究较少,现有的CA砂浆产品并没有很好的解决这些问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀可控的CA砂浆材料,该CA砂浆材料的早期后期膨胀基本保持稳定。
本发明的技术方案是一种膨胀可控的CA砂浆材料,其特征在于它包括水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉和减水剂原料混合搅拌而成,各原料所占重量份为水泥100份,乳化沥青50-250份,砂1-350份,磨细钢渣粉5-50份,膨胀剂5-30份,铝粉0.1-3份,减水剂1-10份,水0~80份;所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3-6个月以内的转炉钢渣,比表面积300-600m2/kg,且MgO含量4-16%。
所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂、无水硫铝酸钙膨胀剂、石灰系膨胀剂、铝酸钙膨胀剂中的任一种或二种或二种以上混合,二种或二种以上混合时,为任意配比。
所述的水泥为早强型普通硅酸盐水泥,可以是早强32.5、42.5、52.5、62.5硅酸盐水泥,也可以是普通32.5、42.5、52.5、62.5硅酸盐水泥;32.5、42.5、52.5矿渣水泥;32.5、42.5、52.5粉煤灰水泥。
乳化沥青为中裂或慢裂型乳化沥青,质量固含量55-72%,可以是非离子型、阳离子型、阴离子型或者两性离子型。
所述的砂为普通细河砂,细度模数为1.9~2.2。
所述的铝粉为250目的铝粉。
减水剂为FDN引气减水剂。
上述一种膨胀可控的CA砂浆材料的制备方法之一是所有原材料按照比例称量好后,一起加入搅拌机同时搅拌20-350秒。
上述一种膨胀可控的CA砂浆材料的制备方法之二是先将固体原材料按比例称量好后,一起加入搅拌机先干拌15-50秒,然后加入乳化沥青和水再搅拌30-120秒。
本发明采用多种膨胀源对CA砂浆在不同阶段和龄期的收缩提供持久的稳定补偿膨胀,提供的膨胀可控CA砂浆材料能使CA砂浆在早期和后期都产生微膨胀,尤其能够使CA砂浆在长期(60d和180d)的膨胀率保持稳定,消除CA砂浆材料本身收缩对轨道产生的不利影响,同时也能提高CA砂浆的抗冻性和耐久性,在我国大规模建设的高速铁路中具有广阔的应用前景。
具体实施例方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
以磨细钢渣粉、混凝土膨胀剂和铝粉提供CA砂浆后期稳定的微膨胀率。通过膨胀剂、铝粉和磨细钢渣粉中的CaO提供CA砂浆早期的微膨胀,抵消CA砂浆由于沥青破乳和水泥早期水化产生的收缩;通过磨细钢渣粉中的MgO提供CA砂浆后期的微膨胀率,它能抵消水泥后期水化产生的收缩,达到控制CA砂浆早期后期膨胀保持稳定的目的。以磨细钢渣粉、混凝土膨胀剂和铝粉为膨胀源的CA砂浆主要技术性能列于表1中。
表1以磨细钢渣粉和混凝土膨胀剂为膨胀源的CA砂浆主要技术性能


表1中测试方法按照日本土木学会预填骨料灌浆混凝土试验方法进行。沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青,硅酸盐水泥为普通硅酸盐42.5水泥,磨细钢渣粉采用武钢磨细自然贮存3个月的转炉钢渣,比表面积为300m2/kg,MgO含量为9.8%;膨胀剂为普通UEA膨胀剂;铝粉为250目的铝粉。
实施例1、实施例2、实施例3采用第一种制备方法所有的原材料一起投入,同时搅拌。
实施例4采用第二种制备方法,先干拌后加入其余液体原材料进行湿拌。
从表中我们可以看出只掺膨胀剂和铝粉的CA砂浆在后期其膨胀率减小,表明是收缩的,以磨细钢渣粉、混凝土膨胀剂和铝粉为膨胀源的CA砂浆在早期(24h内)具有微膨胀,在后期(≥28d)其膨胀率保持基本不变。
两种制备方法所得的CA砂浆性能相差不大,但采用第二种方法先干拌后湿拌的抗压强度要略高于采用第一种方法制备的CA砂浆的抗压强度。
实施例5一种膨胀可控的CA砂浆材料,它主要由水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉、水和减水剂原料混合搅拌而成,各原料所占重量份为水泥100份,乳化沥青50份,砂350份,磨细钢渣粉5份,膨胀剂5份,铝粉0.1份,减水剂1份,水80份。所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3个月的转炉钢渣,比表面积300-600m2/kg,且MgO含量4-16%。所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂;所述的水泥为早强型普通硅酸盐水泥,为早强32.5硅酸盐水泥;乳化沥青为慢裂型乳化沥青,质量固含量55-76%;所述的砂为普通细河砂,细度模数为1.9~2.2;所述的铝粉为250目的铝粉;减水剂为FDN引气减水剂。
所有原材料按照比例称量好后,一起加入搅拌机同时搅拌100秒。
实施例6一种膨胀可控的CA砂浆材料,它主要由水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉和减水剂原料混合搅拌而成,各原料所占重量份为水泥100份,乳化沥青250份,砂1份,磨细钢渣粉50份,膨胀剂30份,铝粉3份,减水剂1份。所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存4个月的转炉钢渣,比表面积300-600m2/kg,且MgO含量4-16%。所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂;所述的水泥为早强型普通硅酸盐水泥,为早强32.5硅酸盐水泥;乳化沥青为慢裂型乳化沥青,质量固含量55-76%;所述的砂为普通细河砂,细度模数为1.9~2.2;所述的铝粉为250目的铝粉;减水剂为FDN引气减水剂。
所有原材料按照比例称量好后,一起加入搅拌机同时搅拌100秒。
实施例7300kg普通硅酸盐42.5水泥+540kg乳化沥青+900kg砂+90kg磨细钢渣粉+30kg膨胀剂+2.4kg铝粉+30kg外加水+6kg减水剂,所有原材料按照比例称量好后,一起加入搅拌机同时搅拌100秒。制成的CA砂浆的主要技术指标为24h膨胀率2.0%、28d膨胀率2.0%、60d膨胀率2.0%、180d膨胀率2.0%;28d抗压强度2.1MP;材料分离度1.8%、静态弹性模量228MP。
所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存5个月的转炉钢渣,比表面积300-600m2/kg,且MgO含量4-16%。所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂和无水硫铝酸钙膨胀剂,明矾石膨胀剂和无水硫铝酸钙膨胀剂各占15kg。乳化沥青为中裂型乳化沥青。减水剂为FDN引气减水剂。
本发明的水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉、水、减水剂原料的上下限取值以及区间值都能实现本发明,在此就不一一列举实施例。
权利要求
1.一种膨胀可控的CA砂浆材料,其特征在于它包括水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉和减水剂原料混合搅拌而成,各原料所占重量份为水泥100份,乳化沥青50-250份,砂1-350份,磨细钢渣粉5-50份,膨胀剂5-30份,铝粉0.1-3份,减水剂1-10份,水0~80份;所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3-6个月以内的转炉钢渣,比表面积300-600m2/kg,且MgO含量4-16%。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀可控的CA砂浆材料,其特征在于所述的膨胀剂选自明矾石膨胀剂、无水硫铝酸钙膨胀剂、石灰系膨胀剂、铝酸钙膨胀剂中的任一种或二种或二种以上混合,二种或二种以上混合时,为任意配比。
全文摘要
本发明涉及一种城际高速铁路、城市高速轻轨和城市地铁用膨胀可控的CA砂浆材料。一种膨胀可控的CA砂浆材料,其特征在于它包括水泥、乳化沥青、砂、磨细钢渣粉、膨胀剂、铝粉和减水剂原料混合搅拌而成,各原料所占重量份为水泥100份,乳化沥青50-250份,砂1-350份,磨细钢渣粉5-50份,膨胀剂5-30份,铝粉0.1-3份,减水剂1-10份,水0~80份;所述的磨细钢渣粉采用磨细自然贮存3-6个月以内的转炉钢渣,比表面积300-600m
文档编号C04B22/04GK1821154SQ20061001843
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者丁庆军, 王发洲, 王涛, 胡曙光, 叶家军, 周宇飞, 高涛, 彭斌 申请人:武汉理工大学, 湖北国创高科实业集团有限公司
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