专利名称：一种抗冻性水泥沥青砂浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种抗冻性水泥浙青砂浆及其制备方法，特别是用于修筑高速铁路时板式无砟轨道板下灌注的水泥浙青砂浆(简称CA砂浆)及其制备方法。
背景技术：
随着铁路建设水平以及对铁路运力要求的提高，需要修筑高速铁路及城际轻轨，为提高列车高速运行时的平稳性和减轻列车运行时因震荡产生的噪音，采用板式无砟轨道技术。板式无砟轨道技术是将两条轨道铺设在钢筋水泥混凝土板上(称轨道板)，在轨道板的下面需要铺设3-5cm厚的减震层，该减震层是由乳化浙青、水泥、细砂及其它矿物材料构成，形成水泥浙青砂衆(Cement Asphalt砂衆,简称CA砂衆)。在CA砂衆中，乳化浙青是关键性材料，利用其柔性吸收一定的震动能量，减轻列车行进时因震荡产生的噪音，并能提高列车运行的平稳性及舒适性。乳化浙青的性能直接影响水泥浙青砂浆的工作性能和耐久性能。要求乳化浙青不仅要具有良好的稳定性，还要与水泥、细砂等干料有很好的相容性，不能影响水泥的水化反应速度，为保证砂浆能够很好地灌注，要求配制的砂浆还要在较长时间内具有一定的流动性。此外，为了保证灌注的砂浆固化后质地均匀，乳化浙青与水泥、细砂等干料拌合时不能产生大气泡。为保证水泥浙青砂浆在灌注后的固化过程中有足够的水供水泥发生水化反应，需要另外添加水，但加水量过多或乳化剂配方不合适时会发生泌水现象。CN 200710149995.8公开了一种乳化浙青，它由浙青、表面活性剂、助剂和水组成，其中表面活性剂采用离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。CN200710078480. 3公开了 一种乳化浙青及其制备方法，它由浙青、表面活性剂、助剂和水组成，表面活性剂是采用阳离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂复配对浙青进行乳化得到乳化浙青。CN 200910076818. O公开了一种纵连板式无砟轨道水泥浙青砂浆专用乳化浙青，采用的是阴离子乳化剂、稳定剂、助剂等对浙青进行乳化。上述方法制备的乳化浙青，为了减少外加用水量，避免CA砂浆灌注后发生泌水的现象，一般在拌制CA砂浆时加入减水齐U。在砂浆拌合过程中为了消除较大的气泡并减少泡沫的产生，一般在拌制CA砂浆时加入消泡剂，比如CN 200910076819.5。制备砂浆过程是在一种拌合车内进行的，属于间歇式操作，由于消泡剂和减水剂的用量很少，计量很难控制准确，而且即使快速搅拌，二者在砂浆中的分布也很难均匀，一旦计量有误或分布不均就会对砂浆性质有影响，主要表现为消泡不彻底，灌注砂浆时，会在轨道板四个角的下方堆积较多的气泡，成型后引起角部的强度不足。此外，为了使高铁乳化浙青与大量的水泥、细砂混合后能够在高速搅拌时不至于破乳，并具有一定的抗机械破坏的强度，一般在生产高铁乳化浙青时，表面活性剂的用量都会很大，那么，在高铁乳化浙青的生产和装车时就容易产生大量泡沫，占据产品罐的很大空间，如果操作不当，乳化浙青泡沫容易从罐口冒出，给生产及运输带来不便。此外，如果乳化浙青的泡沫过多，当泡沫消失后会形成一层厚厚的皮，这种皮是由泡沫上的浙青成分在泡沫消失后连结而成的，即使搅拌也无法再使其乳化，所以会影响乳化浙青性质，尤其影响筛上剩余量指标，甚至还容易引发乳化浙青的破乳。此外，在施工现场添加消泡剂和减水剂，操作步骤繁琐，影响施工进度，也给拌合车的结构设计增添麻烦。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有抗冻性的、无泌水、和易性好、流动性好、可拌合时间长、无大气泡、质地均匀、可节省现场操作步骤、提高生产效率的水泥浙青砂浆及其制备方法。该水泥浙青砂浆特别适合于修筑高速铁路时灌注在轨道板下作为减震层。本发明的水泥浙青砂浆，其配方包括乳化浙青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水；以水泥浙青砂浆的重量为基准
乳化浙青18. 0% 25. 0%，
水泥22. 0% 24. 0%,
细砂45. 0% 47. 0%,
膨胀剂2. 0% 2. 6%， 铝粉O. 0015% O. 0025%，
水6. 0% 9. 0%,
其中所述的乳化浙青的配方包括浙青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、醇、水；以乳化浙青的重量为基准
浙青55. 0% 65. 0%,
阳离子乳化剂O. 5% 2.0%，
阴离子乳化剂O. 5% 2. 0%，
稳定剂O. 1% O. 25%,
减水剂O. 1% O. 7%,
消泡剂O. 05% O. 1%，
醇O. 8% 4. 0%,
增稠剂O. 01% O. 05%，
水33. 0% 36. 0%。乳化浙青所用的减水剂可以是木质素磺酸盐类、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或多种。乳化浙青所用的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚等中的一种或多种。乳化浙青所用的醇类为乙醇、丙醇、异丙醇和叔丁醇中的一种或多种。乳化浙青所用的阳离子型乳化剂包括烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、胺化木质素类、季铵盐类乳化剂中的一种或几种。其中的季铵盐类可以是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。乳化浙青所用的阴离子型乳化剂为硫酸酯盐类中的一种或几种，优选为烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中的一种或多种。所述的烷基硫酸钠的烷基碳数为12 18。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中，脂肪醇的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4。所述的脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中，脂肪胺的碳数为14 20，聚氧乙烯分子个数为广4。乳化浙青所用的增稠剂为纤维素，可以是羟甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。乳化浙青所用的稳定剂为无机盐，包括氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化铵等中的一种或多种。本发明的乳化浙青中，优选加入两性离子型表面活性剂和/或非离子型表面活性齐U，以乳化浙青的重量为基准，两性离子型表面活性剂为O. P/Γο. 7%，非离子型表面活性剂用量为 O. 1°/Γθ. 7%。乳化浙青所用的两性离子型乳化剂为氨基羧酸及其盐中的一种或多种，可以是N-椰油基-β -氨基丙酸钠、N-椰油基-β -氨基丙酸、N-月桂基-β -氨基丙酸、N-豆蘧基-β -氨基丙酸、N-牛油基-β -亚氨二丙酸二钠、N-月桂基-β -亚氨二丙酸二钠中的一种或多种。乳化浙青所用的非离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚可以是月桂醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、棕榈醇聚氧乙烯醚、环己醇聚氧乙烯醚、萜烯醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，其中脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25。烷基酚聚氧乙烯醚可以是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种，其中烷基酚聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25。乳化浙青所用的浙青为石油浙青，包括直馏浙青、氧化浙青、溶剂脱油浙青、聚合物改性浙青中的一种或多种，其针入度为60 120 l/10mm。本发明水泥浙青砂浆中所用的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42. 5R、52. 5、52. 5R、62. 5中的任意一种。
本发明水泥浙青砂浆中所用的细砂可以为河砂、海砂、山砂中的一种或几种的混合物，最好为山砂；所用的细砂要经过水洗，洗去其中的泥土，充分烘干后混合均匀，其中，不同粒径的细砂所占比例，以细砂的重量为基准
粒径 O. 35 O. 5mm34% 40%，
粒径 O. 25 O. 35mm22% 24%，
粒径< O. 25mm38% 42%。本发明水泥浙青砂浆中所用的膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂。本发明水泥浙青砂浆中所用的铝粉为鳞片状。本发明水泥浙青砂浆的制备方法，包括将称量好的水和乳化浙青添加到搅拌釜中，搅拌均匀作为液料；然后，一边搅拌，一边依次将水泥、细砂、膨胀剂、铝粉等干料添加到上述液料中，待全部干料加完后搅拌均匀，得到水泥浙青砂浆。其中所述乳化浙青的制备方法是先将浙青加热至110°C 165°C，得到物料I ;在常温下，将减水剂、消泡剂和醇混合均匀，然后在搅拌状态下把增稠剂徐徐添加到减水剂、消泡剂和醇的混合物中，搅拌均匀，制成糊状物，得到物料II;把阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、稳定剂共同溶于水中，制备成皂液并保持温度为40°C 65°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到乳化浙青。其中所述的经胶体磨研磨后的乳液未降到出系统温度时，可以采用换热的方式，比如冷却器进行降温，然后出系统。本发明乳化浙青的制备方法中，物料III优选的制备过程如下把阳离子型乳化齐U、阴离子型乳化剂、两性离子型乳化剂和/或非离子型乳化剂、稳定剂共同溶于水中，制备成皂液，并保持在40°C 65°C，得到物料III。本发明的水泥浙青砂浆具有如下优点
1、本发明预先将减水剂、增稠剂、消泡剂溶于醇中，制备成糊状物共同参与乳化，使他们能够均匀地分散于乳化浙青中，当与水泥、细砂等拌合时，不仅可解决在施工现场时添加所引起的计量不准和分散不均的问题，而且可节省施工现场添加消泡剂和减水剂时的搅拌步骤，提闻生广效率；
2、本发明乳化浙青与水泥、细砂等干混料拌合时，减水剂很容易分散均匀，与水泥、细砂等充分接触，减水效果明显，避免了现场加入时的搅拌不均现象。在减少外加用水量的同时，有效地避免了 CA砂浆灌注后发生泌水现象，改善了乳化浙青与水泥及细砂的和易性，改善了 CA砂浆的流动性，使CA砂浆灌注饱满，成型后受力均匀；
3、本发明乳化浙青与水泥、细砂等干混料拌合时，预先均匀分散于乳化浙青中的消泡剂能够与各种组分充分接触，能够有效地消除大气泡，使CA砂浆成型后质地致密、均匀，避免了现场加入时因搅拌不均而产生大气泡现象；
4、本发明同时使用了减水剂和醇类，由于减水剂的使用，在保证水泥进行水化反应前提下，尽可能地减少了外加水，有利于提高CA砂浆的抗冻性；又在醇的协同作用下，进一步提高了 CA砂浆的抗冻性，确保砂浆冬季不发生冻裂或冻融松散现象；
5、本发明的抗冻性乳化浙青，预先在常温下将减水剂、消泡剂、增稠剂溶于醇中，制备成糊状物。使这种糊状物以一个整体的形式参与乳化，与阳离子和阴离子型乳化剂配合，其中的减水剂起到助乳化作用，提高了乳化效果，使乳化浙青颗粒变得细腻，对乳化浙青的筛上剩余量、储存稳定性、尤其是对水泥混合性指标有明显地改善；其中的消泡剂使乳化浙青在生产及装车时不易产生较多的泡沫，避免因泡沫过多引起从罐口冒出的现象，同时也避免了乳化浙青因泡沫过多而引起的结皮现象，有利于改善乳化浙青的筛上剩余量指标；其中的增稠剂起到增强薄膜强度的作用，使薄膜不易破裂，浙青颗粒不易结合，提高储存稳定性；其中的醇分子起到抗冻效果，使靠近浙青颗粒的水分子不易冻结。在四者的协同作用下，改善了乳化浙青长期储存性、筛上剩余量、尤其改善了水泥混合性指标，同时又具有抗冻性。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的技术方案，但本发明不限于以下实施例。实施例1
取针入度为108(l/10mm)的辽河原油直馏浙青6470g，加热至115°C备用，得到物料I ;在常温下，将木质素磺酸盐钙10 g，甲基硅油(303-20) 7g，异丙醇80 g，混合均匀后，在搅拌状态下徐徐添加羧甲基纤维素I g，充分搅拌均匀制成糊状物，得到物料II ;把阳离子型乳化剂十六烷基三甲基氯化铵50g，阴离子型乳化剂脂肪(18)醇聚氧乙烯(3)醚硫酸钠50g，两性离子型乳化剂N-椰油基-β-氨 基丙酸钠10 g，非离子型乳化剂油醇聚氧乙烯(20)醚10g，氯化钙5 g，共同溶于3307g水中，保持温度45°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到本发明所用的乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。实施例2
取针入度为98 (l/10mm)的茂名石化公司的阿曼原油溶剂脱油浙青6000g，加热至125°C备用，得到物料I ;在常温下，将萘磺酸甲醛缩合物40 g，聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE30)5g,乙醇60g,叔丁醇IOOg,混合均勻后,在搅拌状态下徐徐添加羧乙基纤维素5 g,充分搅拌均匀制成糊状物，得到物料II ;把阳离子型乳化剂氢化牛脂基丙烯三胺90g，阴离子型乳化剂脂肪(18)胺聚氧乙烯(4)硫酸钠195g，两性离子型乳化剂N-牛油基-β-亚氨二丙酸二钠69 g，非离子型乳化剂辛基酚聚氧乙烯(20)醚50g，氯化铵15 g，共同溶于337Ig的水中，充分搅拌均匀，制备成皂液并保持温度65°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到本发明所用的乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。实施例3
取针入度为62 (l/10mm)的齐鲁石化公司的科威特原油氧化浙青5900g，加热至155°C，得到物料I ;在常温下，将磺化三聚氰胺甲醛缩合物25 g，高碳醇脂肪酸酯(C18，浓度30wt%) 9g,丙醇320g,充分混合均勻后,在搅拌状态下徐徐添加轻乙基纤维素3 g,充分搅拌均匀制成糊状物，得到物料II ；取阳离子型乳化剂胺化木质素(RH-COl)乳化剂195g，阴离子型乳化剂十二烷 基硫酸钠125 g，两性离子型乳化剂N-月桂基-β-氨基丙酸30g，非离子型乳化剂月桂醇聚氧乙烯(20)醚30g，氯化镁10g，共同溶于3353g的55°C的水中，充分搅拌均匀，制备成皂液并保持温度55°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到本发明所用的乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。实施例4
取针入度为118 (l/10mm)的SBS改性浙青5520g，加热至162°C，得到物料I ;在常温下，将氨基磺酸钠69 g，聚氧丙烯甘油醚10g，叔丁醇400g，充分混合均匀，然后在搅拌状态下徐徐添加羟丙基纤维素2 g，充分搅拌均匀形成糊状物，得到物料II ;取阳离子型乳化剂1-氨乙基-2-十七烷基咪唑啉-2 (M-1) 125 g，阴离子型乳化剂脂肪(20)醇聚氧乙烯(4)醚硫酸钠150g，两性离子型乳化剂N-月桂基-β -亚氨二丙酸二钠50g，非离子型乳化剂壬基酚聚氧乙烯(20)醚69g，氯化钡25 g，共同溶于3580g水中，制备成皂液并保持温度为60°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到本发明所用的乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。实施例5
取针入度为108 (l/10mm)的辽河原油直馏浙青6100g，加热至115°C，得到物料I ;在常温下，将木质素磺酸盐钙52 g，甲基硅油(303-20)6g，异丙醇240 g，混合均匀后，在搅拌状态下徐徐添加羧甲基纤维素4 g，充分搅拌均匀制成糊状物，得到物料II ;取阳离子型乳化剂十六烷基三甲基氯化铵150g，阴离子型乳化剂脂肪(18)醇聚氧乙烯(3)醚硫酸钠90g，氯化钙20 g，共同溶于3338g不低于50°C的水中，充分搅拌均匀，制备成皂液并保持温度50°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到本发明所用的乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。比较例I
取针入度为108 (l/10mm)的辽河原油直馏浙青6470g，加热至115°C备用。取阳离子型乳化剂十六烷基三甲基氯化铵50g，阴离子型乳化剂脂肪(18)醇聚氧乙烯(3)醚硫酸钠50 g，两性离子型乳化剂N-椰油基-β-氨基丙酸钠10 g，非离子型乳化剂油醇聚氧乙烯
(20)醚10g，氯化钙5 g，共同溶于3324g不低于45°C的水中，充分搅拌均匀，制备成皂液备用，并使温度保持不低于45°C。取异丙醇80 g，在搅拌状态下徐徐将I g的羧甲基纤维素添加到异丙醇中，充分搅拌均匀制成糊状物备用。然后将上述浙青、皂液和糊状物分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，再通过冷却器使乳液温度降低到60V 70°C，从系统的出口放出，得到乳化浙青。具体配比见表1，乳化浙青性质见表2。比较例2
取针入度为98 (l/10mm)的茂名石化公司的阿曼原油溶剂脱油浙青6000g,加热至125°C备用。取阳离子型乳化剂氢化牛脂基丙烯三胺90g，阴离子型乳化剂脂肪(18)胺聚氧乙烯(4)硫酸钠195g，两性离子型乳化剂N-牛油基-β-亚氨二丙酸二钠69 g，非离子型乳化剂辛基酚聚氧乙烯(20)醚50g，氯化铵15 g，共同溶于3416g的65°C的水中，充分搅拌均匀，制备成皂液备用并保持温度为65°C。取乙醇60g，叔丁醇100g，在搅拌状态下徐徐将5 g的羧乙基纤维素添加到醇溶液中，充分搅拌均匀制成糊状物备用。然后将上述浙青、皂液和糊状物分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散及研磨后，成为水包油型乳液，再通过冷却器使乳液温度降低到60°C 70°C，从系统的出口放出，得到乳化浙青。具体配比见表I，乳化浙青性质见表2。 上述实施例1 实施例5制备砂浆方法分别在常温下将称量好的水和乳化浙青添加到搅拌釜中，搅拌均匀作为液料；然后，一边搅拌，一边依次将水泥、细砂、膨胀剂、铝粉添加到上述液料中，待全部干料加完后搅拌均匀。实施例1 实施例5制备砂浆的材料配比见表3，测得砂浆的性质见表4。分别将比较例I和比较例2的乳化浙青按上述砂浆的制备方法，分别按照实施例1和实施例2中减水剂和消泡剂的用量，在制备砂浆时现场添加到砂浆中，制成水泥浙青砂浆，材料配比见表3，测得砂浆的性质见表4。本发明所用水泥为安徽海螺水泥股份公司生产的海螺牌水泥。由表2可见，预先把减水剂和消泡剂作为乳化剂组分参与乳化浙青的制备，对于乳化浙青的筛上剩余量、储存稳定性、水泥混合性有明显地改善，尤其对改善水泥混合性更有意义，有利于砂浆的拌合、灌注及成型。同时，由于醇类的协同作用，使乳化浙青在_25°C下储存而不破乳，无粗粒无结块。由表4可见，实施例1 实施例5的乳化浙青和水泥、细砂、膨胀剂等干料拌合后，可工作时间延长，有利于砂浆拌合、灌注及成型。有效地改善了泌水率，有利于保证水泥的水化反应。使含气量、流动度、分离度、抗压强度等指标符合高铁施工规范要求，抗冻性也得到了改善。
表I乳化浙青配比
权利要求
1.一种抗冻性水泥浙青砂浆，包括乳化浙青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水；以水泥浙青砂浆的重量为基准 乳化浙青18. 0% 25. 0%， 水泥22. 0% 24. 0%, 细砂45. 0% 47. 0%, 膨胀剂2. 0% 2. 6%， 铝粉O. 0015% O. 0025%， 水6. 0% 9. 0%, 其中的乳化浙青配方包括浙青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、醇、水；以乳化浙青的重量为基准 浙青55. 0% 65. 0%, 阳离子乳化剂O. 5% 2. 0%， 阴离子乳化剂O. 5% 2. 0%， 增稠剂O. 01% O. 05%， 稳定剂O. 1% O. 25%, 减水剂O. 1% O. 7%, 消泡剂O. 05% O. 1%， 醇O. 8% 4. 0%, 水33. 0% 36. 0%。
2.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所用的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42. 5R、52. 5,52. 5R、62. 5中的任意一种；所用的膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂；所用的细砂按不同粒径所占比例如下，以细砂的重量为基准 粒径 O. 35 O. 50mm34% 39%， 粒径 O. 25 O. 35mm23% 25%， 粒径< O. 25mm38% 41%。
3.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的减水剂是木质素磺酸盐类、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或多种；所用的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种。
4.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的醇类为乙醇、丙醇、异丙醇和叔丁醇中的一种或多种。
5.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阳离子型乳化剂包括烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、胺化木质素类、季铵盐类乳化剂中的一种或几种。
6.按照权利要求5所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所述的季铵盐类乳化剂是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。
7.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阴离子型乳化剂为硫酸酯盐类中的一种或几种。
8.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阴离子型乳化剂为烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中的一种或多种；所述的烷基硫酸钠的烷基碳数为12 18 ;所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中，脂肪醇的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4 ;所述的脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中，脂肪胺的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4。
9.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的增稠剂为羟甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种；所述的稳定剂为氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化铵中的一种或多种。
10.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的浙青为石油浙青，包括直馏浙青、氧化浙青、溶剂脱油浙青、聚合物改性浙青中的一种或多种，其针入度为 60 120 l/10mm。
11.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所述的乳化浙青中加入两性离子型表面活性剂，以乳化浙青的重量为基准，两性离子型表面活性剂的加入量为O.19Γ0. 7% ;所用的两性离子型乳化剂为氨基羧酸及其盐中的一种或多种。
12.按照权利要求11所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所用的两性离子型乳化剂为N-椰油基-β -氨基丙酸钠、N-椰油基-β -氨基丙酸、N-月桂基-β -氨基丙酸、N-豆蘧基-β -氨基丙酸、N-牛油基-β -亚氨二丙酸二钠、N-月桂基-β -亚氨二丙酸二钠中的一种或多种。
13.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所述的乳化浙青中加入非离子型表面活性剂，以乳化浙青的重量为基准，非离子型表面活性剂的加入量为O. 19Γ0. 7% ;所用的非离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
14.按照权利要求13所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所用的脂肪醇聚氧乙烯醚是月桂醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、棕榈醇聚氧乙烯醚、环己醇聚氧乙烯醚、萜烯醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，其中脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25 ;烷基酚聚氧乙烯醚可以是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种，其中烷基酚聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25。
15.权利要求f10任一所述的水泥浙青砂浆的制备方法，包括将水和乳化浙青添加到搅拌釜中，搅拌均匀作为液料；然后，一边搅拌，一边依次将水泥、细砂、膨胀剂、铝粉添加到上述液料中，待全部干料加完后搅拌均匀，得到水泥浙青砂浆。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于所述的乳化浙青的制备过程如下先将浙青加热至110°C 165°C，得到物料I ;在常温下，将减水剂、消泡剂和醇混合均匀，然后在搅拌状态下把增稠剂徐徐添加到减水剂、消泡剂和醇的混合物中，搅拌均匀，制成糊状物，得到物料II ;把阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、稳定剂共同溶于水中，制备成皂液并保持温度为40°C 65°C，得到物料III ;然后将物料1、物料II和物料III分别输送到胶体磨中，经胶体磨均匀分散后，成为水包油型乳液，当乳液温度降到60°C 70°C时出系统，得到乳化浙青。
17.按照权利要求16所述的方法，其特征在于，在制备乳化浙青过程中，在制备皂液时加入两性离子型表面活性剂；以乳化浙青的重量为基准，两性离子型表面活性剂的加入量为O. 19Γ0. 7% ;所用的两性离子型乳化剂为氨基羧酸及其盐中的一种或多种。
18.按照权利要求16或17所述的方法，其特征在于，在制备乳化浙青过程中，在制备皂液时加入非离子型表面活性剂；以乳化浙青的重量为基准，非离子型表面活性剂的加入量为O. 19Γ0. 7% ;所用的非离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
全文摘要
本发明公开了一种抗冻性水泥沥青砂浆及其制备方法。该水泥沥青砂浆包括乳化沥青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水。其中乳化沥青的配方包括沥青、阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、醇、水。本发明水泥沥青砂浆采用特制的乳化沥青，当与水泥、细砂等干料拌合时，减水剂和消泡剂很容易分散均匀，与干料充分接触，减水效果明显，有效地避免了CA砂浆灌注后发生泌水现象，改善了乳化沥青与水泥及细砂的和易性，又在醇的协同作用下，提高了CA砂浆的抗冻性，并有效地消除大气泡，使CA砂浆成型后质地致密、均匀。本发明的水泥沥青砂浆特别适合于在修筑高速铁路时灌注在轨道板下作为减震缓冲层。
文档编号C04B26/26GK103058588SQ201110315668
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者陈保莲, 张静, 范思远, 陈闯 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院