专利名称：一种高铁用乳化沥青、含其的砂浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及乳化浙青领域，具体涉及ー种高铁用乳化浙青和含其的砂浆，及乳化浙青和含其的砂浆的制备方法。
背景技术：
根据我国《中长期铁路网规划》和铁路跨越式发展的思路，到2020年，我国将建立省会城市及中大城市间的快速客运通道，建成“四纵四横”铁路快速通道以及四个城际快速客运系统，建设客运专线1. 2万千米以上，构成我国高速铁路的基本框架。水泥乳化浙青砂浆作为高铁核心技木，一方面可以使得轨道具有合理的弾性，另ー方面便于调整轨道施工误差。因此在实际应用中具有广阔的应用前景。目前乳化浙青在砂浆拌合时只能在低温情况下勉强满足技术指标，而高铁建设地域跨越大，现有乳化浙青配方无法满足对环境温度的变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于为了克服现有的乳化浙青砂浆浆体的稳定性差及乳化浙青在砂浆拌合时只能在低温情况下勉强满足技术指标的缺陷，而提供了ー种乳化浙青和含其的砂浆，及乳化浙青和含其的砂浆的制备方法。本发明的乳化浙青具有高适应性，其中由于粘土的加入使得砂浆浆体更稳定，配合相应的添加剂有效地降低了乳化浙青砂浆对环境温度的敏感性，提高了砂浆在高温天气的施工性能。本发明提供了ー种乳化浙青，其原料配方含有2% 4%的乳化剤、60%的基质浙青、1 % 4%的粘土、0. 2 0Z0 I0Z0的专用添加剂和水，水的含量为补足百分比至100 %，百分含量按照所述乳化浙青的重量计；所述的乳化浙青的PH为3 8 ；其中，所述的专用添加剂含有下述成分ッ4%柠檬酸、5%气相法ニ氧化硅、0. 22% 葡萄糖酸钠、0. 04%纤维素聚醚和水，水补足质量百分比至100% ；所述专用添加剂中的百分含量按所述的专用添加剂的总质量计。本发明中，所述的纤维素聚醚可采用本领域常规的各种纤维素聚醚，较佳地为羧甲基纤维素钠(简称CMC)。在本发明ー较佳的实施方式中，所述乳化浙青的原料配方含有2. 5% 3. 0%的乳化剂、60%的基质浙青、2% 4%的粘土、0. 2% 1 %的专用添加剂以及水，其中水的含量为补足百分比至100%，百分含量按所述的专用添加剂的总质量计。其中，所述的乳化剂为制备乳化浙青常规使用的乳化剤，较佳地含有胺化木质素、 碳原子数为12 22的脂肪族胺和水。其中所述胺化木质素的含量较佳地为23% 35%， 更佳地为观 四％。所述碳原子数为12 22的脂肪族胺的含量较佳地为35% 45%， 更佳地为42 44%。所述水的含量为补足百分比至100%;所述百分含量皆按照所述乳化剂的重量计。本发明中，所述的胺化木质素为制备乳化浙青的乳化剂中常规使用的胺化木质素，其硫酸盐含量一般为 9wt%之间，固含量> 80wt%。所述的胺化木质素一般为由造纸厂的废液脱水形成的木质素或者木质素磺酸盐，由ニ乙烯三胺、甲醛、阔叶松木质素经曼尼希反应获得的产物或由三乙烯四胺、甲醛、针叶松木质素经曼尼希反应获得的产物， 其作用在于分散物料。本发明中，所述的碳原子数为12 22脂肪族胺为本领域常用的可进行浙青乳化的脂肪族胺，其HLB值一般为8 17。所述的碳原子数为12 22的脂肪族胺中，胺基基团为乳化浙青的乳化剂中脂肪族胺常规含有的胺基基团，较佳地为伯胺基团和/或仲胺基团。所述的碳原子数为12 22脂肪族胺较佳地为碳原子数为16的仲胺和/或碳原子数为18的仲胺，更佳地为碳原子数为18的仲胺。本发明中，所述的基质浙青为制备乳化浙青常规使用的基质浙青，较佳地为石油浙青，以石油浙青为基质浙青的乳化浙青可用于制备高铁用乳化浙青砂浆，更佳地为针入度为60 120的石油浙青。本发明中，所述的粘土为制备乳化浙青常规使用的粘土，较佳地为膨润土，更佳地为钙钠基膨润土。本发明中，所述乳化浙青的pH值为3 8，可采用pH值调节剂如盐酸进行调节使乳化浙青的PH值在3 8。本发明还提供了ー种乳化浙青的制备方法，其包括下列步骤①将所述的原料配方中除基质浙青以外的原料混合后，将PH值调节至2 3，得皂液；②将基质浙青和皂液通过乳化浙青设备处理，得乳化浙青；当步骤②所得的乳化浙青的PH值不为3 8时，将乳化浙青的PH值调节至3 8。步骤①或②中采用本领域常规使用的pH值调节剂调节pH，如盐酸调节pH值。其中，所述的乳化浙青设备为常用的制备乳化浙青的设备，一般为浙青乳化机或浙青胶体磨。所述的乳化浙青设备的操作方法和使用条件均为常规制备乳化浙青时的使用方法和操作条件；在制备乳化浙青吋，一般皂液温度为43 48°C，较佳地为45°C ；基质浙青温度为133 138°C，较佳地为1；35で。本发明还提供了ー种乳化浙青砂浆，其原料配方含有35% 37%砂、 3%混合材、0% 0. 0006%铝粉、35% 37%本发明所述乳化浙青、2% 4%聚合物乳液、0% 0. 2 %消泡剂、0 % 0. 005 %引气剂、17 % 19 %水泥以及4 % 6 %的水，百分比按照所述乳化浙青砂浆的重量计。在本发明ー较佳的实施方式中，所述乳化浙青砂浆含有36%砂、2%混合材、 0. 0005%铝粉、36%乳化浙青、2. 8865%聚合物乳液、0. 11%消泡剂、0. 003%引气剂、18% 水泥以及5%水，百分比按照乳化浙青高铁砂浆的重量计。本发明中，所述的砂符合国家规范标准《客运专线铁路CRTS I型板无砟轨道水泥乳化浙青砂浆暂行技术条件》(铁技基〔2008〕74号)，较佳地为最大粒径小于2. 5mm的岩石颗粒，并且不含有软质岩和/或风化岩石的颗粒，如石英砂。所述的软质岩的硬度一般为R_cW≤30MPa，如软质海泡岩，所述的风化岩石是指由于风化后的岩石。本发明中，所述的水泥为制备乳化浙青砂浆常规使用的水泥，较佳地选用强度等级不低于42. 5MPa的硅酸盐水泥或強度等级不低于42. 5MPa的快硬硫铝酸盐水泥。本发明中，所述的混合材为GB23439-2009标准中的混合材，较佳地为硫铝酸钙类膨胀剂，其初凝时间大于60min。本发明中，所述的聚合物乳液为制备乳化浙青砂浆常规使用的聚合物乳液，较佳地为高分子聚合乳液，其与乳化浙青混合时具有良好的相容性，如丙烯酸胶乳。本发明中，所述的铝粉为制备乳化浙青砂浆常规使用的铝粉，较佳的为鳞片状铝粉。本发明中，所述的消泡剂为制备乳化浙青砂浆常规使用的消泡剂，较佳的为有机硅类消泡剂。所述的有机硅类消泡剂为本领域常规使用的有机硅类消泡剂，较佳地为聚醚型消泡剂，更佳地为聚醚改性有机硅消泡剂。本发明中，所述的引气剂为本领域常规使用的引气剂，较佳的为松香类引气剂。本发明，所述的乳化浙青砂浆较佳的作为ー种乳化浙青高铁砂浆。所述砂浆各项性能指标超越了《客运专线铁路CRTS I型板无砟轨道水泥乳化浙青砂浆暂行技术条件》 (铁技基〔2008〕74号)中规定的相应技术指标要求。本发明还提供了ー种乳化浙青砂浆的制备方法，其包括下列步骤按上述乳化浙青砂浆的原料配方，将各原料拌合，即可；一般可根据《客运专线铁路CRTS I型板无砟轨道水泥乳化浙青砂浆暂行技术条件》(铁技基〔2008〕74号)中规定的拌合技术进行拌合。本发明的积极进步效果在于本发明的乳化浙青具有高适应性，其中由于粘土的加入使得砂浆浆体更稳定，配合相应的添加剂有效地降低了乳化浙青砂浆对环境温度的敏感性，使得砂浆具有更优异的工作性能。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进ー步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。在实际应用中可根据不同性能要求及使用场合选择下述实施例中不同配比，或除下述实施例以外的不同配比，但均不以任何形式限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。下列各实施例中专用添加剂中还包括水，水的含量为补足百分比至100%。本发明所述的乳化浙青制作方法为将乳化剤、粘土、专用添加剂和水按照原料配方混合后，将PH值调整至2 3，得皂液，然后和基质浙青通过乳化浙青设备处理，调整其 PH值至3 8即可。实施例中所用的各原料来源或指标DF-60为含有18个碳的仲胺，其HLB值为14. 8。胺化木质素美德维什维克(中国)投资有限公司(MWV公司)；脂肪族胺美德维什维克(中国)投资有限公司；粘土 辽宁长恒膨润土公司；气相法ニ氧化硅沈阳化工集団；纤维素聚醚山东赫达股份有限公司，羧甲基纤维素钠(CMC)；基质浙青韩国SK90号基质浙青；葡萄糖酸钠山东西王集団有限公司。对比实施例1
—、乳化浙青原料配方
权利要求
1.ー种乳化浙青，其特征在于其原料配方含有2% 4%的乳化剤、60%的基质浙青、 1 % 4%的粘土、0 % 1 %的专用添加剂和水，乳化浙青原料配方中水的含量为补足百分比至100%，百分含量按照所述的乳化浙青的重量计；所述的乳化浙青的PH值为3 8 ；其中，所述的专用添加剂含有下述成分ツ4%柠檬酸、5%气相法ニ氧化硅、0. 22%葡萄糖酸钠、0. 04%纤维素聚醚和水，专用添加剂中水的含量为补足百分比至100% ；所述专用添加剂中的百分含量按所述的专用添加剂的总质量计。
2.如权利要求1所述的乳化浙青，其特征在于所述的乳化浙青原料配方含有 2. 5 % 3. 0 %的乳化剂、60 %的基质浙青、2 % 4%的粘土、0. 2 % 1 %的专用添加剂以及水，其中水的含量为补足百分含量至100% ；所述的纤维素聚醚较佳地为羧甲基纤维素钠。
3.如权利要求1或2所述的乳化浙青，其特征在于所述的乳化剂含有胺化木质素、碳原子数为12 22的脂肪族胺和水；所述胺化木质素的含量较佳地为23% 35%，更佳地为观 ；所述碳原子数为12 22的脂肪族胺的含量较佳地为35% 45%，更佳地为42 44% ；水的含量均为补足百分比至100%，百分含量按照所述乳化剂的重量计。
4.如权利要求3所述的乳化浙青，其特征在于所述的胺化木质素中硫酸盐含量为 9wt%之间，固含量彡SOwt% ；所述的碳原子数为12 22的脂肪族胺的HLB值为8 17，其胺基基团较佳地为伯胺基团和/或仲胺基团；所述的碳原子数为12 22的脂肪族胺较佳地为碳原子数为16的仲胺和/或碳原子数为18的仲胺。
5.如权利要求1所述的乳化浙青，其特征在于所述的基质浙青为石油浙青；所述的石油浙青的针入度较佳地为60 120 ；所述的粘土为膨润土 ；所述的膨润土较佳地为钙钠基膨润土。
6.ー种乳化浙青的制备方法，其特征在于其包括下列步骤①按照权利要求1 5任一项所述的原料配方，将所述原料配方中除基质浙青以外的原料混合后，调节pH值至2 3，得皂液；②将基质浙青和皂液通过乳化浙青设备处理，得乳化浙青；当步骤②所得的乳化浙青的PH值不为3 8时，将乳化浙青的pH值调节至3 8。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的乳化浙青设备为浙青乳化机或浙青胶体磨；在制备乳化浙青时，皂液温度为43 48°C，较佳地为45°C;基质浙青的温度为 133 138°C，较佳地为1；35で。
8.ー种乳化浙青砂浆，其特征在于其原料配方含有35 % 37 %砂、1 % 3 %混合材、0% 0. 0006%铝粉、35% 37%乳化浙青、2% 4%聚合物乳液、0% 0. 2%消泡剂、 0% 0. 005%引气剂、17% 19%水泥以及4% 6%水，百分比按照乳化浙青砂浆的重量计；其中，所述的乳化浙青为权利要求1-5中任一项所述的乳化浙青。
9.如权利要求8所述的乳化浙青砂浆，其特征在于所述的砂为最大粒径小于2.5mm 的岩石颗粒，并且不含有软质岩和/或风化岩石的颗粒，较佳地为石英砂；所述的水泥为强度等级不低于42. 5MPa的硅酸盐水泥或強度等级不低于42. 5MPa的快硬硫铝酸盐水泥；所述的混合材为硫铝酸钙类膨胀剂，其初凝时间大于60min ；所述的聚合物乳为高分子聚合乳液，较佳地为丙烯酸胶乳；所述的铝粉为鱗片状铝粉；所述的消泡剂为有机硅类消泡剂； 所述的有机硅类消泡剂较佳地为聚醚型消泡剂，更佳地为聚醚改性有机硅消泡剂；所述的引气剂为松香类引气剂。
10. ー种乳化浙青砂浆的制备方法，其特征在于其包括下列步骤按权利要求8或9 所述的乳化浙青砂浆的原料配方，将各原料拌合，即可。
全文摘要
本发明提供了一种高铁用乳化沥青、含其的砂浆及其制备方法。本发明所要解决的技术问题在于在保证一定抗压强度的基础上，为了增加乳化沥青砂浆浆体的稳定性，降低乳化沥青砂浆对环境温度的敏感性。本发明的乳化沥青由于粘土的加入使得砂浆中的集料更易悬浮形成稳定的浆体，配合相应的添加剂有效的降低了乳化沥青砂浆对环境温度的敏感性，使得砂浆具有更优异的工作性能。
文档编号C08K5/092GK102558885SQ20111045895
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者周超, 夏余辉, 姜艳飞, 张星宇 申请人:上海龙孚材料技术有限公司