专利名称：一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种混凝土减水剂，适用于高速铁路CRTS III型无砟轨道自密实混凝土填充层和CRTS II型无砟轨道道岔区自密实混凝土填充层，以及其它需要在密闭空间和非密闭空间灌注自密实混凝土，且对自密实混凝土的坍落扩展度保持具有较高要求的场所，属于建筑工程中的混凝土新材料技术领域。
背景技术：
高速铁路无砟轨道结构从上到下分为钢轨、垫板、轨道板、填充层、隔离层和底座板等六部分组成。在这六部分中，自密实混凝土填充层结构具有至关重要的作用，并且也是无砟轨道施工中技术难度最大的一部分。其中的一个最大的难度就是要保证混凝土从出机到浇筑的工作性能的稳定。如果不能很好的解决这个问题，自密实混凝土施工的其它问题将失去解决的基础。从实际的现场施工情况来看，无砟轨道浇筑自密实混凝土从出机到整车混凝土浇筑完成所需要的时间要超过3个小时，一般的情况下，要求要达到3.5个小时以上。遇到施工条件困难的地段需要的时间就要更长。不得已时，就需要减小混凝土的单车运输方量和增设混凝土搅拌站，造成施 工成本的增加。另外，无砟轨道浇筑自密实混凝土填充层施工时间较长，需要在现场等待顺序浇筑，对自密实混凝土的工作性能的稳定和一致性也提出了极高的要求。要求在混凝土出机开始，到浇筑完成的整个时间里。自密实混凝土的工作性能指标要一致，以保证施工的正常进行和工程质量的稳定。解决混凝土坍落扩展度的经时损失的传统的方法是采用缓凝剂控制水泥水化。但是在较高的温度条件下，水泥水化较快，少量的缓凝剂并不能够解决好坍落扩展度的经时损失；但是缓凝剂加入过多，又会造成混凝土的过缓凝，影响混凝土的强度发展。在现场还有一个解决坍落扩展度经时损失的方法，就是现场添加减水剂来恢复混凝土的工作性能。但是这样的操作对现场混凝土施工的组织和管理提出了极高的要求，这时的混凝土处于一个不稳定的状态，什么时候加减水剂？应加多少？是一个技术性极高的工作。现场极难做好。实际上对施工质量造成了威胁。怎样解决这个问题？实际上最好的解决方案就是使用缓释型聚羧酸减水剂。自密实混凝土坍落扩展度的经时损失形成的原因，与其他混凝土坍落度经时损失的原因一样，实际上是因为水泥水化将吸附了减水剂分子的微粒包裹，水泥液相中可供微粒再次吸附的游离减水剂分子数量不足，造成微粒之间的电荷斥力和分子之间的空间位阻减小，造成水泥浆体中分子间和微粒之间分散能力下降。这种分散能力的下降，以混凝土的流动度下降表现出来，就形成了坍落度或坍落扩展度的经时损失。现场再次加入减水剂恢复流动度实际上就是补充水泥液相中的减水剂分子的不足。减水剂如果在混凝土拌合初始加入过多，会造成混凝土离析、泌水和产生浮浆，使混凝土的和易性变差，不能够满足施工的要求。怎样才能够解决这个问题是混凝土外加剂技术人员急切盼望和科研人员努力攻关的方向。随着技术的进步，目前已经出现了系列化的缓释型聚羧酸减水剂，使我们解决这个问题有了途径。这种缓释型减水剂在加入混凝土中的初期，并没有减水分散作用，在水泥液相的碱性环境中，逐步发生化学反应，释放出减水有效成分，它的有效成分释放特性曲线与水泥水化消耗掉减水剂成分的消耗特性曲线形成互补。由于有释放速度和释放到峰值的时间不同的缓释型聚羧酸减水剂，使得有可能使用几种不同的缓释型聚羧酸减水剂与普通聚羧酸减水剂进行复配，性能实现互补。不光解决坍落扩展度的经时损失问题，还有可能通过配方的调整，在一个较长的时间里实现自密实混凝土坍落扩展度和其它性能指标保持稳定不变的目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种使用缓释技术，且能够与自密实混凝土液相中减水剂有效成分的消耗特性曲线互补的专用减水剂。这种减水剂能够缓慢释放出减水剂的有效成分，并且其释放特性曲线与水泥液相中有效成分的消耗特性曲线互补，保证了在一定的时间范围内(一般可以在4.0个小时内)，保持自密实混凝土的坍落扩展度不变，满足自密实混凝土的施工对于工作性能的要求，从而解决高速铁路板式无砟轨道填充层自密实混凝土配制和施工中存在的自密实混凝土坍落扩展度损失较快的问题。本发明提出的技术方案是:一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，由普通聚羧酸减水剂母液、释放到峰值的时间为60分钟的60型缓释型减水剂母液、释放到峰值的时间为90分钟的90型缓释型减水剂母液、释放到峰值的时间为120分钟的120型缓释型减水剂母液、缓凝剂、消气剂和引气剂按照以下比例额复配而成。普通聚羧酸减水剂母液(按固含量计算，下同):3% 5%，60型聚羧酸缓释型减水剂母液:1% 3% ；90型聚羧酸缓释型减水剂母液:3% 6% ；120型聚羧酸缓释型减水剂母液:0 3% ;缓凝剂:0 3% ；引气剂:0 0.15% ;消气剂:0 0.15%，其余为水，且各复配组分材料的氯离子折固含量低于 0.05%。所述的聚羧酸减水剂母液包括一般工厂生产的脂类或醚类聚羧酸减水剂母液，其各项指标均符合国家标准的要求。所述的缓释型聚 羧酸减水剂母液是三种具有不同释放速度和释放峰值时间的保坍剂。60型缓释型聚羧酸减水剂母液为初始减水率极低，能够在水泥液相的强碱性环境里通过化学反应逐步释放出减水剂的有效成分，且释放到峰值的时间为60分钟的缓释型聚羧酸减水剂，如贵州天威建材科技有限公司生产的TW-BM60型缓释型聚羧酸减水剂。90型缓释型聚羧酸减水剂母液为初始减水率较60型更低，能够在水泥液相的强碱性环境里通过化学反应逐步释放出减水剂的有效成分，释放到峰值的时间为90分钟的缓释型聚羧酸减水剂，如贵州天威建材科技有限公司生产的TW-BM90型缓释型聚羧酸减水剂。120型缓释型聚羧酸减水剂母液为初始减水率较90型更低，能够在水泥液相的强碱性环境里通过化学反应逐步释放出减水剂的有效成分，释放到峰值的时间为120分钟的缓释型聚羧酸减水剂，如贵州天威建材科技有限公司生产的TW-BM120型缓释型聚羧酸减水剂。所述的缓凝剂包括羟基羧酸及其盐类、磷酸盐类、单糖及多糖类或多元醇缓凝剂，例如葡萄糖酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸及柠檬酸钠或二甘醇。
所述的消气剂包括有机硅及醚类或脂类消气剂。所述的引气剂包括脂肪醇十二烷基硫酸钠、三萜皂甙或醚类引气剂。本发明利用普通减水剂的减水效果先大后小，缓释型减水剂的先小后大以及不同型号的缓释型减水剂的不同释放特性，通过调整各种特性减水剂组分的比例关系，与缓凝组分配合，很好的解决了自密实混凝土的坍落扩展度经时损失，做到了在35摄氏度的高温下，使自密实混凝土的坍落扩展度在四个小时之内保持在650毫米不变，并且保持时间可调。巧妙的运用减水剂和一系列缓释型减水剂的不同释放特性曲线，很好的解决了自密实混凝土的坍落扩展度的经时损失。本发明应用了先进的缓释型减水剂技术，与缓凝剂配合，能够在高的气温下，较长时间保持自密实混凝土的坍落扩展度，保持混凝土的流动度在要求的工作时间内不损失；能够与改性材料配合，解决自密实混凝土在大的坍落扩展度的情况下容易出现离析、泌水和表面出现浮浆的问题；能够与膨胀剂配合，解决自密实混凝土的体积稳定性问题；与上述各种材料的适应性良好，是全面解决自密实混凝土配制问题，提高自密实混凝土性能和保证自密实混凝土施工质量的重要技术手段之一。
具体实施例方式实施例1
取普通聚羧酸减水剂母液，按照配制总量折合固含量4%的计算量加入到水中，形成固含量4%的聚羧酸减水剂溶液；再取60型缓释型聚羧酸减水剂母液，也按照配制总量折合固含量2%的计算重量加入到溶液中，形成总固含量6%的溶液；再取90型缓释型聚羧酸减水剂母液，还是按照配制总量折合固含量4.5%的技术重量也加入到溶液中，形成固含量10.5%的减水剂水溶液。在这个水溶液中按照总量加入2.5%的葡萄糖酸钠缓凝剂，再加入所配制的减水剂总重量0.1%的消气剂 和0.05%的引气剂，即成固含量为13%左右的自密实混凝土专用减水剂。
权利要求
1.一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其特征在于:所述减水剂由普通聚羧酸减水剂母液、60型缓释型聚羧酸减水剂母液、90型缓释型聚羧酸减水剂母液、120型缓释型聚羧酸减水剂母液、缓凝剂、消气剂和引气剂复配组成，各组分折合成固含量后的配比为:普通聚羧酸减水剂母液3% 5% ；60型缓释型聚羧酸减水剂母液1% 3% ；90型缓释型聚羧酸减水剂母液3% 6% ；120型缓释型聚羧酸减水剂母液O 3% ;缓凝剂O 3% ;弓丨气剂O 0.15% ;消气剂O 0.15%，其余为水，且各复配组分材料的氯离子折固含量低于0.05%。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其特征在于:所述的普通聚羧酸减水剂包括醚类或脂类聚羧酸减水剂母液。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其特征在于:缓凝剂包括羟基羧酸及其盐类、磷酸盐类、单糖及多糖类或多元醇缓凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其特征在于:消气剂包括有机硅、醚类或脂类消气剂。
5.根据权利要求1所述的一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其特征在于:引气剂包括脂肪醇十二烷基硫酸 钠、三萜皂甙或醚类引气剂。
全文摘要
本发明公开了一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂，其由普通聚羧酸减水剂、具有不同释放速度和释放峰值时间的缓释型聚羧酸减水剂母液、缓凝剂、消气剂及引气剂复配而成。本发明提供了一种可以应用于密闭空间灌注自密实混凝土的专用减水剂，能够解决自密实混凝土坍落扩展度的经时损失问题，保证自密实混凝土出机以后直到浇筑时的工作状态稳定，满足自密实混凝土的施工要求。
文档编号C04B24/40GK103086634SQ201310022339
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者凌帆, 伊绣臻, 赵勇 申请人:中铁五局(集团)有限公司, 中铁五局集团物资实业有限责任公司, 贵州天威建材科技有限责任公司