专利名称：一种可有效防止ca砂浆分层离析的复合添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂。
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。
目前采用乳化沥青、水泥、砂、引气剂等基本原材料制备的CA砂浆存在分层离析大，后期收缩、早期强度不高等缺点，直接影响着CA砂浆施工进度、后期使用性能和寿命。高速铁路设计轨道平整，寿命使用期长，要求在使用期内基本不维修或少维修，因此提高CA砂浆的均匀性和耐久性至关重要。然而在CA砂浆中，乳化沥青和水泥的密度相差3倍左右，乳化沥青和砂的密度相差2.5倍左右，因此很容易分层离析，即沥青上浮至CA砂浆的表面，由于乳化沥青破乳后产生的自由水的蒸发，会使CA砂浆产生较大的体积收缩，因而直接影响着CA砂浆的施工性能和长期使用性能；但是，现有的CA砂浆产品并没有很好的解决这些问题，虽然有的CA砂浆产品的分离度小于3％，但是仍然分离度偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂。
本发明的技术方案是一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，其特征在于它包括硅灰和膨润土，各原料所占重量份为硅灰100份，膨润土5-350份，粉煤灰0-250份；所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土、钠-钙基膨润土中的任一种或二种或二种以上混合，二种或二种以上混合，为任意配比，比表面积400-1000m2/kg；硅灰的比表面积为18000-23000m2/kg；粉煤灰的比表面积为300-800m2/kg。
所述的膨润土所占重量份为80-200份。
所述的粉煤灰所占重量份为10-250份。
硅灰为国产或者进口的硅灰，比表面积为18000-23000m2/kg。
所述的粉煤灰为I级粉煤灰、II级粉煤灰中的任一种或二种混合，二种混合时，为任意配比，比表面积为300-800m2/kg。
粉煤灰为干排灰或者是湿排灰，只要符合国家I级灰、II级灰标准即可。膨润土可以是无机的，也可以是经过有机处理过的有机膨润土。
上述一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂的制备方法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，搅拌均匀即可，一般搅拌30-300秒。
一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂应用于CA砂浆中，可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂加入量为CA砂浆的重量的0.4-10％。
本发明采用硅灰与膨润土(钠基膨润土、钙基膨润土、钠-钙基膨润土)，或者再加入粉煤灰复合得到的复合添加剂，在CA砂浆中外掺本发明的复合添加剂，能使原来分层离析(分离度＞3％)、收缩较大的CA砂浆不分层离析(分离度可＜0.5％)，同时能减少其收缩和增加其早期强度。本发明提供的复合添加剂具有改善CA砂浆的工作性，延长其可工作时间，能够很好地阻止CA砂浆发生分层离析，且能增加CA砂浆的早期强度，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。
本发明提供的可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂包括两个方面的内容。
1、采用硅灰和膨润土作添加剂，通过同时引入纳米级的硅灰颗粒和膨润土颗粒，硅灰和膨润土颗粒能增加浆体的粘度，而且膨润土颗粒分散在水泥和乳化沥青组成的将体中后，其层状结构能吸水膨胀，防止CA砂浆的收缩，同时能形成稳定均匀的新浆体，而且具有触变性，能防止CA砂浆分层离析。硅灰和膨润土作为添加剂对CA砂浆的主要性能影响列于表1中。
表3硅灰和膨润土作为添加剂对CA砂浆的主要性能影响
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。沥青为慢裂快凝型非离子乳化沥青，水泥为早强普通硅酸盐42.5R水泥，硅灰为武钢硅灰，膨润土由重量百分比为钠基膨润土30％、钙基膨润土40％和钠-钙基膨润土30％构成。
从表1可以看出硅灰和膨润土组成的添加剂能够提高CA砂浆的匀质性、可工作时间和早期强度，减少CA砂浆的收缩。
2、采用硅灰、粉煤灰和膨润土作添加剂，通过同时引入纳米级的硅灰颗粒和膨润土颗粒，以及微米级的粉煤灰颗粒，硅灰和膨润土颗粒能增加浆体的粘度，而且膨润土颗粒分散在水泥和乳化沥青组成的将体中后，能吸水膨胀，防止CA砂浆的收缩，同时能形成稳定均匀的新浆体，而且具有触变性，对其流动度有利，同时粉煤灰中球状玻璃微珠也能增加CA砂浆的流动性，优化骨料的颗粒级配，在保持良好流动性的情况下，防止CA砂浆分层离析。硅灰、粉煤灰和膨润土作为增粘剂对CA砂浆的主要性能影响列于表4中。
表2硅灰、粉煤灰和膨润土作为添加剂对CA砂浆的主要性能影响
表2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。沥青为慢裂快凝型非离子乳化沥青，水泥为早强普通硅酸盐42.5R水泥，硅灰为武钢硅灰，粉煤灰是I级灰，膨润土是钙基膨润土。
从表2可以看出硅灰、粉煤灰和膨润土组成的添加剂能够提高CA砂浆的匀质性、可工作时间和早期强度，减少CA砂浆的收缩，可有效防止CA砂浆分层离析。
实施例8300kg水泥+480kg乳化沥青+600kg砂+60kg外加水+60kg复合添加剂(30kg硅灰+30kg钙基膨润土)，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可工作时间70分钟、膨胀率-0.7％、1d抗压强度0.25MPa、3d抗压强度0.4MP、材料分离度1.1％。
实施例9300kg水泥+480kg乳化沥青+600kg砂+60kg外加水+90kg复合添加剂(30kg硅灰+30kg粉煤灰I级灰+30kg钙基膨润土)，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可工作时间75分钟、膨胀率-0.4％、1d抗压强度0.25MPa、3d抗压强度0.4MP、材料分离度0.6％。
实施例10
一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，它主要由硅灰、膨润土和粉煤灰构成，各原料所占重量份为硅灰100份，膨润土80份，粉煤灰10份；所述的膨润土为钠基膨润土，比表面积600m2/kg以上；硅灰的比表面积为18000m2/kg以上；粉煤灰的比表面积为400-800m2/kg。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。一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂应用于CA砂浆中，可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂加入量为CA砂浆的重量的0.4％。
实施例11一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，它主要由硅灰、膨润土和粉煤灰构成，各原料所占重量份为硅灰100份，膨润土200份，粉煤灰250份；所述的膨润土为钠基膨润土，比表面积600m2/kg以上；硅灰的比表面积为18000m2/kg以上；粉煤灰的比表面积为400-800m2/kg。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。一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂应用于CA砂浆中，可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂加入量为CA砂浆的重量的10％。
本发明的硅灰、膨润土和粉煤灰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
1.一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，其特征在于它包括硅灰和膨润土，各原料所占重量份为硅灰100份，膨润土5-350份，粉煤灰0-250份；所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土、钠-钙基膨润土中的任一种或二种或二种以上混合，二种或二种以上混合，为任意配比，比表面积400-1000m2/kg；硅灰的比表面积为18000-23000m2/kg；粉煤灰的比表面积为300-800m2/kg。
2.根据权利要求1所述的一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，其特征在于所述的膨润土所占重量份为80-200份。
3.根据权利要求1所述的一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，其特征在于所述的粉煤灰所占重量份为10-250份。
全文摘要
本发明涉及一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂。一种可有效防止CA砂浆分层离析的复合添加剂，其特征在于它包括硅灰和膨润土，各原料所占重量份为硅灰100份，膨润土5－350份，粉煤灰0－250份；所述的膨润土为钠基膨润土、钙基膨润土、钠－钙基膨润土中的任一种或二种或二种以上混合，二种或二种以上混合，为任意配比，比表面积400－1000m
文档编号C04B18/08GK1821157SQ200610018440
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
发明者王发洲, 胡曙光, 王涛, 丁庆军, 叶家军, 高涛, 邹进忠 申请人:湖北国创高科实业集团有限公司, 武汉理工大学