专利名称：：螺旋道钉锚固剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及铁路建设施工中的一种锚固材料，尤其是涉及一种用于铁路混凝土轨枕螺旋道钉锚固的锚固剂。技术背景目前，铁路轨枕上的道钉一般采用硫磺锚固剂进行锚固。用硫磺锚固剂锚固道钉时，需要高温熬制，硫磺锚固剂会产生浓烟及有毒气体，危害施工人员的健康，同时也污染环境，采用硫磺锚固剂锚固后的抗拔力一般为60KN，抗疲劳一般为200万次载荷循环，潮湿绝缘电阻为1.2X105Q。更严重的是硫磺在熔融、冷却、凝固的过程中，体积收縮，易造成和道钉预留孔壁间产生缝隙，影响黏结性能。另外用高温硫磺锚固剂进行灌注时，还会造成轨枕局部温差过大而产生裂缝，从而造成轨枕被破坏的隐患，影响行车安全。且硫磺锚固剂在现场施工时，首先要购置熬制硫磺的锅、灶以及燃料等，施工不方便，影响施工进度，施工效率低。
发明内容本发明所要解决的技术问题是针对以上缺陷，提供一种锚固强度高、便于现场施工、施工效率高，而且不危害施工人员和不污染环境的螺旋道钉锚固剂。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂的组分包括水泥、砂、粉煤灰、拌合液。一种优化方案，所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥570、砂104Q、粉煤灰940、拌合液1042。另一种优化方案，所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥1065、砂830、粉煤灰1345、拌合液1437。一种具体的优化方案，所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥30、砂20、粉煤灰30、拌合液20。另一种具体的优化方案，所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥20、砂25、粉煤灰30、拌合液25。另一种具体的优化方案，所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥15、砂25、粉煤灰30、拌合液30。所述螺旋道钉锚固剂为具有流动性的拌合料。所述拌合液为浓度《10mol/L的高分子混凝土防水剂,。所述砂的粒径为0.03mm3mm。水泥优选标号为32.5或32.5以上的硅酸盐水泥。粉煤灰优选煤灰指标三级或三级以上的粉煤灰。有益效果本发明采用以上技术方案，与现有技术相比具有以下优点(1)在锚固剂中，水泥可以使锚固剂与轨枕孔壁结合更为紧密，提高了短时间内的抗压、抗折强度及抗拔力，满足了施工要求。(2)粉煤灰提高了各种材料间的孔隙率，增大了材料的密实度，阻止有害离子的侵蚀、抗冻融循环动弹模量损失、保护钢筋不被锈蚀等耐久性指标得到了很大的提高，延长了使用寿命。(3)高分子混凝土防水剂，有很好的憎水性能，阻止了水分的进入，本身不含水分，不会形成游离态的导电离子，达到了非常好的绝缘性能。本锚固剂具有早期强度高，且不受温度环境影响的特点。下表是螺旋道钉使用本发明锚固剂锚固后，试验得到的抗拔力数据:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>实施例1，螺旋道钉锚固剂，各组分的重量配比(按重量份)为标号为32.5的硅酸盐水泥30kg、粒径为2mm以下的砂20kg、三级粉煤灰30kg、潍坊市大元实业有限公司产的浓度为9mol/L的高分子混凝土防水剂20kg，经拌合形成具有流动性的螺旋道钉锚固剂。下表是该实施例中道钉锚固剂在不同温度条件下，试验得到的抗压抗折强度数据(MPa):<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>下表是该实施例中道钉锚固剂冻融循环前、后动弹模量损失的测试结果:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从上表数据看出，冻融循环前、后的相对动弹模量为97.3%，这是由于粉煤灰提高了各种材料间的孔隙率，增大了材料的密实度，阻止有害离子的侵蚀，降低冻融循环动弹模量损失、保护钢筋不被锈蚀，耐久性指标得到了很大的提高。下表是ASTMC1202电量法检测混凝土氯离子渗透性的评价标准:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>_<100_^_可忽略_^__按照该实施例中制作尺寸为100X100X10mm的长方体试件，用ASTMC1202电量法检测该锚固剂试件，养护1天后的试件经检测其导电量为6.97库仑，按照混凝土氯离子渗透性的评价标准，表明本发明锚固剂的氯离子渗透性可以忽略，因而具有很好的耐久性。锚固剂绝缘性能的测试将锚固剂成型尺寸为40X40X160mm的试件，将试件两端各埋入一根铁钉，用以模拟轨枕道钉，在不同环境下测试其绝缘性能(测试仪器为500V兆欧表、万用表)。试件成型4小时用摇表测试电阻值为500MQ,放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为14MQ，3分钟后测试电阻值为25MQ，5分钟测试电阻值为60MQ，以后电阻逐渐增至正常。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为11MQ，3分钟后测试电阻值为634MQ，5分钟测试电阻值超过最大量程。试件成型150天摇表测试电阻值为大于500MQ，放入水中全部浸湿，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为15MQ，3分钟后测试电阻值为120MQ，5分钟测试电阻值逐渐增至大于500MQ。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为16MQ，3分钟后测试电阻值为1041MQ，5分钟测试电阻值为超过最大量程。轨枕道钉绝缘性能的测试按照施工规范将轨枕道钉锚固好后，模拟潮湿环境测试，将锚固好的道钉周围洒上水，立即测试电阻用摇表测试电阻值为0.1MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.2MQ，洒水10分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.2MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为0.4MQ。用万用表测试电阻值为0.2MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.2MQ，洒水5分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.3MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为22MQ。按照铁道部标准规定的扣件组装疲劳试验方法进行检验，经600万次荷载循环后，道钉锚固部分无损坏及变形。实施例2，螺旋道钉锚固剂，各组分的重量配比(按重量份)为标号为32.5的硅酸盐水泥25kg、粒径为0.5咖3mm的砂25kg、二级粉煤灰30kg、潍坊市大元实业有限公司产浓度为9mol/L的高分子混凝土防水剂20kg，经拌合形成具有流动性的螺旋道钉锚固剂。下表是上述实施方式的道钉錨固剂在不同温度条件下，试验得到的抗压抗折强度数据(MPa):<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>下表是上述实施方式的道钉锚固剂冻融循环前、后动弹模量损失的测试结果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从上表数据看出，冻融循环前、后的相对动弹模量为95.6%，这是由于粉煤灰提高了各种材料间的孔隙率，增大了材料的密实度，阻止有害离子的侵蚀，降低冻融循环动弹模量损失、保护钢筋不被锈蚀，耐久性指标得到了很大的提高。下表是ASTMQ202电量法检测混凝土氯离子渗透性的评价标准:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按照上述实施方式制作尺寸为100X100X10mm的长方体试件，用ASTMC1202电量法检测该锚固剂试件，养护1天后的试件经检测其导电量为18.97库仑，按照混凝土氯离子渗透性的评价标准，表明本发明锚固剂的氯离子渗透性可以忽略，因而具有很好的耐久性。锚固剂绝缘性能的测试，将锚固剂成型尺寸为40X40X160mm的试件，将试件两端各埋入一根铁钉，用以模拟轨枕道钉，在不同环境下测试其绝缘性能(测试仪器为500V兆欧表、万用表)。试件成型4小时用摇表测试电阻值为310MQ，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为4MQ，3分钟后测试电阻值为19MQ，5分钟测试电阻值为80MQ，以后电阻逐渐增至正常。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为13MQ，3分钟后测试电阻值为648MQ,5分钟测试电阻值超过最大量程。试件成型150天摇表测试电阻值为大于500MQ，放入水中全部浸湿，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为12MQ，3分钟后测试电阻值为130MQ，5分钟测试电阻值逐渐增至大于500MQ。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为26MQ，3分钟后测试电阻值为841MQ，5分钟测试电阻值为超过最大量程。轨枕道钉绝缘性能的测试按照施工规范将轨枕道钉锚固好后，模拟潮湿环境测试，将锚固好的道钉周围洒上水，立即测试电阻用摇表测试电阻值为0.05MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.2MQ，洒水10分钟后测试电阻值5.0MQ，20分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.1MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为0.2MQ。用万用表测试电阻值为0.3MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.5MQ，洒水5分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.2MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为32MQ。按照铁道部标准规定的扣件组装疲劳试验方法进行检验，经600万次荷载循环后，道钉锚固部分无损坏及变形。实施例3，螺旋道钉锚固剂，各组分的重量配比(按重量份)为标号为42.5的硅酸盐水泥30kg、粒径为L25mm以下的砂20kg、一级粉煤灰30kg、潍坊市大元实业有限公司产浓度为9mol/L的高分子混凝土防水剂拌合液20kg，经拌合形成具有流动性的螺旋道钉锚固剂。下表是上述实施方式的道钉锚固剂在不同温度条件下，试验得到的抗压抗折强度数据(MPa):<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>下表是上述实施方式的道钉锚固剂冻融循环前、后动弹模量损失的测试结果冻融循环前的动弹模量冻融循环结束后的动弹模量<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>从上表数据看出，冻融循环前、后的动弹模量比为97.3%，这是由于粉煤灰提高了各种材料间的孔隙率，增大了材料的密实度，阻止有害离子的侵蚀，降低冻融循环动弹模量损失、保护钢筋不被锈蚀，耐久性指标得到了很大的提高。下表是ASTMC1202电量法检测混凝土氯离子渗透性的评价标准:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>按照上述实施方式制作尺寸为100X100X10腿的长方体试件，用ASTMC1202电量法检测该锚固剂试件，养护1天后的试件经检测其导电量为28.32库仑，按照混凝土氯离子渗透性的评价标准，表明本发明锚固剂的氯离子渗透性可以忽略，因而具有很好的耐久性。锚固剂绝缘性能的测试将锚固剂成型尺寸为40X40X160mm的试件，将试件两端各埋入一根铁钉，用以模拟轨枕道钉，在不同环境下测试其绝缘性能(测试仪器为500V兆欧表、万用表)。试件成型4小时用摇表测试电阻值为330MQ，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值-为10MQ，3分钟后测试电阻值为22MQ，5分钟测试电阻值为58MQ,以后电阻逐渐增至正常。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为9MQ，3分钟后测试电阻值为527MQ，5分钟测试电阻值为1027MQ，10分钟测试电阻超过最大量程。试件成型150天摇表测试电阻值为大于500MQ，放入水中全部浸湿，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为5MQ，3分钟后测试电阻值为90MQ，5分钟测试电阻值为200MQ，15分钟后逐渐增至大于500MQ。用万用表测试电阻值为超过最大量程，放入水中全部浸湿后，取出不擦试件表面的水立即测试电阻值为26MQ，3分钟后测试电阻值为841MQ，5分钟测试电阻值为超过最大量程。轨枕道钉绝缘性能的测试按照施工规范将轨枕道钉锚固好后，模拟潮湿环境测试，将锚固好的道钉周围洒上水，立即测试电阻用摇表测试电阻值为0.1MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.15MQ,洒水IO分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.2MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为O.3MQ。用万用表测试电阻值为0.2MQ，洒水后3分钟时测试电阻值0.23MQ，洒水5分钟后逐渐增至正常电阻值。连续阴雨7小时以上，且在雨中的环境下测试电阻值均为0.3MQ。在雨后1小时阴天环境下(空气湿度在80%左右，)时测试平均电阻值为20MQ。按照铁道部标准规定的扣件组装疲劳试验方法进行检验，经600万次荷载循环后，道钉锚固部分无损坏及变形。权利要求1、螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂的组分包括水泥、砂、粉煤灰、拌合液。2、如权利要求1所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥570、砂1040、粉煤灰940、拌合液1042。3、如权利要求1所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥1065、砂830、粉煤灰1345、拌合液1437。4、如权利要求1所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥30、砂20、粉煤灰30、拌合液20。5、如权利要求1所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥20、砂25、粉煤灰30、拌合液25。6、如权利要求1所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂各组分的重量配比(按重量份)为水泥15、砂25、粉煤灰30、拌合液30。7、如权利要求1、2、3、4、5、6其中之一所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述螺旋道钉锚固剂为具有流动性的拌合料。8、如权利要求7所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是:所述拌合液为浓度《1Omol/L的高分子混凝土防水剂。9、如权利要求8所述的螺旋道钉锚固剂，其特征是所述砂的粒径为0.03腿3mm。全文摘要本发明涉及一种螺旋道钉锚固剂，包括水泥、砂、粉煤灰、拌合液，在锚固剂中，水泥可以使锚固剂与轨枕孔壁结合更为紧密，提高了短时间内的抗压、抗折强度及抗拔力，满足了施工要求，粉煤灰提高了各种材料间的孔隙率，增大了材料的密实度，阻止有害离子的侵蚀、抗冻融循环动弹模量损失、保护钢筋不被锈蚀等耐久性指标得到了很大的提高，延长了使用寿命，高分子混凝土防水剂，有很好的憎水性能，阻止了水分的进入，本身又不含水分，不会形成游离态的导电离子，达到了非常好的绝缘性能，本锚固剂具有早期强度高，且不受温度环境影响的特点。文档编号C04B28/00GK101219874SQ20081001421公开日2008年7月16日申请日期2008年1月28日优先权日2008年1月28日发明者亓良树,刘建辉,季元升,翠黄申请人:潍坊市大元实业有限公司