超高强度轨道胶泥及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种超高强度轨道胶泥及其生产方法，其特征在于：包括以下重量份数的原料：其中，42.5普硅水泥40～60份、42.5硫铝酸盐水泥1～10份、级配石英砂40～65份、U型膨胀剂3～8份、增强剂0.5～2份、减水剂0.1～0.5份、缓凝剂0.02～0.1份、消泡剂0.01～0.05份、高粘度保水剂0.01～0.03份、塑性膨胀剂0.01～0.05份和早强剂0.02～0.1份。本发明的超高强度轨道胶泥具有超高强度、流动度高、良好低温施工性、强度发展快以及良好的微膨胀特性，可广泛用于铁路轨道、港口塔吊的支撑轨道、工业厂房等工程的柱基、桩基、岩基中。
【专利说明】超高强度轨道胶泥及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料的加工领域，特别是涉及一种可广泛用于铁路轨道、港口塔 吊的支撑轨道、工业厂房等工程的柱基、桩基、岩基中以及港口、码头起重机轨道槽的灌浆 的超高强度轨道胶泥及其生产方法。
【背景技术】
[0002] 目前市场上大部分轨道胶泥均按JC/T986-2005《灌浆料行业标准》和YB/ T9261-1998《水泥基灌浆材料施工技术规范》标准生产，流动度在270mm左右，ld、3d、28d强 度分别3 22Mpa、3 40Mpa、3 70Mpa，强度低，初始流动度不高，无法满足一些如铁路轨道、 港口塔吊的支撑轨道、工业厂房等工程的柱基、桩基、岩基中以及港口、码头起重机轨道槽 等工程要求特高强度工程施工需要的工程需求。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种成本低廉、性能优异、质量稳定，具有超高强度、流动度 高、良好低温施工性、强度发展快以及良好的微膨胀特性的超高强度轨道胶泥及其生产方 法。
[0004] 本发明是这样实现的： 一种超高强度轨道胶泥，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，42. 5普硅水泥 40?60份、42. 5硫错酸盐水泥1?10份、级配石英砂40?65份、U型膨胀剂3?8份、 增强剂〇. 5?2份、减水剂0. 1?0. 5份、缓凝剂0. 02?0. 1份、消泡剂0. 01?0. 05份、 高粘度保水剂〇. 01?〇. 03份、塑性膨胀剂0. 01?0. 05份、早强剂0. 02?0. 1份；所述的 减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构，或者是聚醚型结构；所述的增强剂包括硅灰 粉和可再分散乳胶粉。
[0005] 以上所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙2?4份、明矾石0. 5?2份、石膏0. 4? 1. 5份和表面活性剂0. 1?0. 5份，其制备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经 过1200°C煅烧成膨胀熟料，然后在所得熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150?200°C 下充分混合。
[0006] 以上所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚 聚氧乙烯醚中的一种或几种。
[0007] 以上所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、 硫酸铝的重量比为〇. 5:1:1: 1，所述的糖蜜是以蔗糖精制生产过程中产生的废糖蜜为原料， 将废糖蜜配成质量浓度为20?30%的溶液，经过300Da?700Da的纳滤膜透析，透析液经 过真空浓缩后即得，废糖蜜的作用是一种络合剂。
[0008] 以上所述的消泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰 乙二胺中两种以上混合。
[0009] 以上所述的高粘度保水剂包括钠基膨润土和羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和羟 丙基甲基纤维素的重量比为2:1。
[0010] 以上所述的塑性膨胀剂为硝酸铵、碳酸铵中的一种或两种。
[0011] 以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；甲酸 钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸的重量比为4:3:5:1:0. 1。
[0012] 以上所述的早强剂的制备方法为按配方配比选取上述原料的甲酸钙、硫酸铁、氯 化钙、膨润土经过粉磨，搅拌混合均匀后加水加热至40?50°C;再将三乙醇胺和柠檬酸加 入到混合物中，并继续加热到70?80°C进行催化反应20?30min，冷却后即得。
[0013] 本发明的超高强度轨道胶泥的生产方法，其特征在于：将42. 5普硅水泥、42. 5硫 铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度保水剂、塑性 膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘 度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混 合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英 砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得到 超高强度轨道胶泥。
[0014] 本发明突出的实质性特点和显著的进步是： 1、本发明的轨道胶泥具有早强、高强性能，1天抗压强度可达25Mpa以上。
[0015] 2、本发明的轨道胶泥流动性高，可自流填充全部空隙，满足轨道设备二次灌浆的 要求。
[0016] 3、本发明的轨道胶泥具有良好低温施工性，允许在-10°C气温下进行室外施工。
[0017] 4、本发明的轨道胶泥具有良好的微膨胀特性，保证浇设备与基础之间紧密接触， 二次灌浆后无收缩，粘结强度高，与钢筋握裹力不低于6Mpa。
[0018] 5、本发明的轨道胶泥耐久性强，无机胶结材料，使用寿命大于基础混凝土的使用 寿命。
[0019] 6、本发明的轨道胶流动度大、不离析、不泌水，用水量范围宽(水料比在0. 13? 0. 15:1 )，调整拌合用水量即可得到合适的流动度，施工简单，确保施工质量。
[0020] 7、本发明膨胀剂的膨胀速率能够与轨道胶泥的强度发展相协调，相同掺量下，膨 胀性能是普通混凝土的3倍，膨胀速率快，膨胀稳定期早、对后期水分补充的依赖程度低， 具有良好的抗裂防渗功能。
[0021] 8、本发明的早强剂增大水泥水化速度，促进轨道胶泥的终凝，减少混凝土初终凝 时间间隔，同时使胶泥的早期强度有较大提高，能够加速胶泥的凝结硬化，提高早期强度。
[0022] 9、本发明采用42. 5普硅水泥作为主要凝胶材料，并与硫铝酸盐水泥进行复配，达 到急凝的效果，由于普硅水泥具有较大的干缩性，因此需要用U型膨胀剂进行掺和，以保证 胶泥的微膨胀特性。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合实施例对本发明作以下说明。
[0024] 实施例1 (一）原料及重量： 42. 5普硅水泥40份、42. 5硫铝酸盐水泥1份、级配石英砂65份、U型膨胀剂8份、增 强剂2份、减水剂0. 5份、缓凝剂0. 1份、消泡剂0. 05份、高粘度保水剂0. 03份、塑性膨胀 剂0.05份、早强剂0. 1份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的增强剂包括 硅灰粉和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消 泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲醇和二硬脂酰乙二胺；所述的高粘度保水剂包括钠基膨 润土和羟丙基甲基纤维素；所述的塑性膨胀剂为碳酸铵；所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸 铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸。
[0025] (二）制作 将42. 5普硅水泥、42. 5硫铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝 齐IJ、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强 齐IJ、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅 拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆 搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后 进入成品包装罐内，检验包装，得到超高强度轨道胶泥。
[0026] 实施例2 (一）原料及重量： 42. 5普硅水泥50份、42. 5硫铝酸盐水泥5份、级配石英砂55份、U型膨胀剂5份、增 强剂1份、减水剂〇. 2份、缓凝剂0. 05份、消泡剂0. 02份、高粘度保水剂0. 02份、塑性膨胀 剂0.02份、早强剂0.05份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的增强剂包括 硅灰粉和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消 泡剂为有机硅、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰乙二胺；所述的高粘度保水剂包括钠基膨润土 和羟丙基甲基纤维素；所述的塑性膨胀剂为硝酸铵；所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯 化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸。
[0027] (二）制作 将42. 5普硅水泥、42. 5硫铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝 齐IJ、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强 齐IJ、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅 拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆 搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后 进入成品包装罐内，检验包装，得到超高强度轨道胶泥。
[0028] 实施例3 (一）原料及重量： 42. 5普硅水泥55份、42. 5硫铝酸盐水泥8份、级配石英砂60份、U型膨胀剂7份、增 强剂1. 5份、减水剂0. 4份、缓凝剂0. 08份、消泡剂0. 04份、高粘度保水剂0. 02份、塑性膨 胀剂0.04份、早强剂0.08份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的增强剂包括 硅灰粉和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消 泡剂为有机硅、二异丁基甲醇和二棕榈酰乙二胺；所述的高粘度保水剂包括钠基膨润土和 羟丙基甲基纤维素；所述的塑性膨胀剂为硝酸铵和碳酸铵；所述的早强剂包括甲酸钙、硫 酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸。
[0029] (二）制作 将42. 5普硅水泥、42. 5硫铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝 齐IJ、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强 齐IJ、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅 拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆 搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后 进入成品包装罐内，检验包装，得到超高强度轨道胶泥。
[0030] 实施例4 (一）原料及重量： 42. 5普硅水泥60份、42. 5硫铝酸盐水泥10份、级配石英砂40份、U型膨胀剂3份、增 强剂〇. 5份、减水剂0. 1份、缓凝剂0. 02份、消泡剂0. 01份、高粘度保水剂0. 01份、塑性膨 胀剂0.01份、早强剂0.02份； 所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的增强剂包括 硅灰粉和可再分散乳胶粉；所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消 泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲醇和二棕榈酰乙二胺；所述的高粘度保水剂包括钠基膨 润土和羟丙基甲基纤维素；所述的塑性膨胀剂为硝酸铵；所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸 铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸。
[0031] (二）制作 将42. 5普硅水泥、42. 5硫铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝 齐IJ、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强 齐IJ、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅 拌速度为l〇〇〇r/min进行搅拌混合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆 搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后 进入成品包装罐内，检验包装，得到超高强度轨道胶泥。
[0032] 本发明主要技术指标：
【权利要求】
1. 一种超高强度轨道胶泥，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，42. 5普硅水 泥40?60份、42. 5硫错酸盐水泥1?10份、级配石英砂40?65份、U型膨胀剂3?8份、 增强剂〇. 5?2份、减水剂0. 1?0. 5份、缓凝剂0. 02?0. 1份、消泡剂0. 01?0. 05份、 高粘度保水剂〇. 01?〇. 03份、塑性膨胀剂0. 01?0. 05份、早强剂0. 02?0. 1份；所述的 减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构，或者是聚醚型结构；所述的增强剂包括硅灰 粉和可再分散乳胶粉。
2. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的U型膨胀剂包括无 水硫错酸I丐2?4份、明研^石0. 5?2份、石骨0. 4?1. 5份和表面活性剂0. 1?0. 5份， 其制备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经过1200°C煅烧成膨胀熟料，然后在 所得熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150?200°C下充分混合。
3. 根据权利要求2所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的表面活性剂为十二 烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的缓凝剂包括糖蜜、硼 砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠、硫酸铝的重量比为〇.5:1:1:1，所述的糖 蜜是以蔗糖精制生产过程中产生的废糖蜜为原料，将废糖蜜配成质量浓度为20?30%的溶 液，经过300Da?700Da的纳滤膜透析，透析液经过真空浓缩后即得。
5. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅、异 辛醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰乙二胺中两种以上混合。
6. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的高粘度保水剂包括 钠基膨润土和羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和羟丙基甲基纤维素的重量比为2:1。
7. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的塑性膨胀剂为硝酸 铵、碳酸铵中的一种或两种。
8. 根据权利要求1所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的早强剂包括甲酸钙、 硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠 檬酸的重量比为4:3:5:1:0. 1。
9. 根据权利要求5所述的超高强度轨道胶泥，其特征在于：所述的早强剂的制备方法 为按配方配比选取上述原料的甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土经过粉磨，搅拌混合均匀后 加水加热至40?50°C ;再将三乙醇胺和柠檬酸加入到混合物中，并继续加热到70?80°C 进行催化反应20?30min，冷却后即得。
10. 如权利要求1所述的超高强度轨道胶泥的生产方法，其特征在于：将42. 5普硅水 泥、42. 5硫铝酸盐水泥、级配石英砂、U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝剂、消泡剂、高粘度 保水剂、塑性膨胀剂、早强剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、增强剂、减水剂、缓凝剂、 消泡剂、高粘度保水剂、塑性膨胀剂和早强剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为l〇〇〇r/min 进行搅拌混合，然后将42. 5普硅水泥和42. 5硫铝酸盐水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后 将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌5?10分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检 验包装，得到超高强度轨道胶泥。
【文档编号】C04B28/06GK104386986SQ201410570201
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】覃乃舟 申请人:广西南宁柏睿通合成建材科技有限公司