用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆，涉及建筑材料【技术领域】，包括水、水泥和集料，各成分重量比为：水：水泥：集料=0.37：1.0：0.98，集料包括由无氧热裂解方法得到的废旧货车闸瓦摩擦料和砂子，其中废旧货车闸瓦摩擦料占集料的重量比为5%~15%；还公开了该抗氯盐侵蚀砂浆的制备步骤：首先将废旧货车闸瓦摩擦料和砂子倒入砂浆搅拌器，均匀搅拌3min；再将水泥倒入均匀搅拌3min；最后缓慢将水加入先慢速搅拌1min，再快速搅拌2min，得到抗氯盐侵蚀砂浆。通过在集料中添加废旧货车闸瓦摩擦料，使砂浆的孔结构得到优化，改善了砂浆强度和抗氯盐侵蚀方面的性能，提高了结构混凝土的服役寿命。
【专利说明】用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 氯盐侵蚀、硫酸盐侵蚀碳化及冻融破坏是导致钢筋混凝土结构劣化的主要因素。 氯离子通过混凝土保护层到达混凝土--钢筋界面并逐渐积累，在适度条件下形成原电 池，使钢筋发生腐蚀，钢筋腐蚀膨胀，钢筋截面面积减小以及钢筋与混凝土之间的粘结力下 降。典型的钢筋混凝土劣化主要包括砂浆和混凝土的开裂、剥落和钢筋腐蚀。在海工结构 混凝土中，钢筋因氯离子的侵蚀较为典型，目前多采用降低水胶比、加入引气剂及掺加矿物 掺合料，如粉煤灰、矿渣及硅灰的方法来改善砂浆、混凝土的抗氯离子侵蚀性能。
[0003]目前，车辆用闸瓦(刹车片）以铁路用货车70万辆计算(每辆车8块闸瓦)，每年更 换的废弃闸瓦数量约400万块，重量达5000吨，若考虑到公路交通车辆、农用车辆、工矿机 械等运用的闸片，废弃物量巨大，处理不好还会造成环境污染。这些废弃闸瓦进行分体后得 到的钢背和闸瓦摩擦料均可以回收再利用，如果将废弃物加以利用将会产生巨大的社会及 经济效益。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种可增强水泥砂浆抗氯盐的性能及水泥砂 浆的服役寿命，提高了废旧闸瓦回收再利用率的用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀 砂浆及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆，成分包括水、水泥和集料，所述集 料包括由无氧热裂解方法得到的废旧货车闸瓦摩擦料和砂子，各成分的重量比如下： 水：水泥：集料=〇. 37:1. 0:0. 98。
[0006]优选的，所述废旧货车闸瓦摩擦料占集料的重量比为59T15%。
[0007]本发明还提供了上述用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆的制备方法， 具体步骤如下： (1) 备料：将各原料按比例配制好备用； (2) 搅拌： 1) 将废旧货车闸瓦摩擦料和砂子手拌混合，混合后倒入砂浆搅拌器，启动搅拌器，均匀 搅拌3min; 2) 将水泥倒入搅拌器，启动搅拌器，均匀搅拌3min; 3) 缓慢将水加入搅拌器，先慢速搅拌lmin，再快速搅拌2min，得到抗氯盐侵蚀砂浆。
[0008]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用废旧货车闸瓦摩擦料和砂子按照 要求比例组成集料，再与水合水泥按照比例来配制砂浆，替代了水泥砂浆的组分，使砂浆的 孔结构得到优化，通过优化配制工艺达到增强水泥砂浆抗氯盐的性能及水泥砂浆的服役寿 命，实现了废旧货车闸瓦摩擦料的回收再利用，达到废物利用及改善水泥砂浆耐久性及力 学性能方面提升的目的，突破以往掺合料采用粉煤灰、矿渣及硅灰等的限制，对于解决环境 污染及材料性能的提升具有重要的社会及经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是FRMWBS取代率对F盐的影响； 图2是FRMWBS取代率对砂浆孔结构的影响； 图3是FRMWBS取代率对砂浆抗氯离子侵蚀性能的影响； 图中：FRMWBS为废旧货车闸瓦摩擦料的英文：FrictionRecycledMaterialofWaste BrakeShoes的缩写，FRMWBS取代率指的是FRMWBS取代部分砂子后在集料中的比例。
【具体实施方式】
[0010] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。以下以符合"中华 人民共和国铁道行业标准TB/T2403-2010的铁道货车用合成闸瓦"标准的高摩闸瓦为例加 以说明。
[0011] 一种用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆，成分包括水、水泥和集料，所 述集料包括由无氧热裂解方法得到的废旧货车闸瓦摩擦料和砂子，各成分的重量比如下： 水：水泥：集料=0. 37:1. 0:0. 98。
[0012] 其中，所述废旧货车闸瓦摩擦料占集料的重量比为59T15%。
[0013] 本发明还提供上述抗氯盐侵蚀砂浆的制备方法，具体步骤如下： (1) 备料：将各原料按比例配制好备用； (2) 搅拌： 1) 将废旧货车闸瓦摩擦料和砂子手拌混合，混合后倒入砂浆搅拌器，启动搅拌器，均匀 搅拌3min; 2) 将水泥倒入搅拌器，启动搅拌器，均匀搅拌3min; 3) 缓慢将水加入搅拌器，先慢速搅拌lmin，再快速搅拌2min，得到抗氯盐侵蚀砂浆。
[0014] 利用搅拌好的砂浆制备试件，将搅拌好的砂浆倒入混凝土三联试模中，进行振捣、 抹平工序；试件养护：将振捣完毕的试件在室温环境下，覆盖塑料薄膜，静养24h，24h后拆 模，将试件放进标准养护室，进行28天养护；性能测试：将按标准养护28天的标准试样和 掺加不同含量的废旧货车闸瓦摩擦料试样进行基本性能测试，包括抗折强度、抗压强度、抗 氯盐侵蚀性能的测试。
[0015] 以水灰比0. 37的砂浆为例，按照上述制备工艺，将养护至28天的砂浆试件从养护 室中取出，分别测试砂浆试件的抗压、抗折强度及其抗氯离子侵蚀性能。
[0016] 图1为废旧货车闸瓦摩擦料对砂浆水化产物与氯离子反应产物F盐的影响，F盐 量的不同，对砂浆抗氯盐侵蚀的性能有重要影响，一般认为F盐越多，向砂浆内部扩散的自 由氯离子就越少，对钢筋锈蚀的可能性就越低。
[0017] 图2为废旧货车闸瓦摩擦料对砂浆孔结构的影响，废旧货车闸瓦摩擦料的添加使 砂浆的孔结构得到优化，砂浆的强度及抗氯盐侵蚀性能也就越好。
[0018] 在表一、表二中：Replacementrate:取代率；Compressivestrength:抗压强度； Meanvalue:平均值；Flexuralstrength:抗折强度 表1砂浆28d抗折强度（MPa)
【权利要求】
1. 一种用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆，成分包括水、水泥和集料，其特 征在于：所述集料包括由无氧热裂解方法得到的废旧货车闸瓦摩擦料和砂子，各成分的重 量比如下： 水：水泥：集料=0. 37:1. 0:0. 98。
2. 根据权利要求1所述的用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆，其特征在 于：所述废旧货车闸瓦摩擦料占集料的重量比为59T15%。
3. 如权利要求1所述的用废旧货车闸瓦摩擦料制备的抗氯盐侵蚀砂浆的制备方法，具 体步骤如下： (1) 备料：将各原料按比例配制好备用； (2) 搅拌： 1) 将废旧货车闸瓦摩擦料和砂子手拌混合，混合后倒入砂浆搅拌器，启动搅拌器，均匀 搅拌3min ; 2) 将水泥倒入搅拌器，启动搅拌器，均匀搅拌3min ; 3) 缓慢将水加入搅拌器，先慢速搅拌lmin，再快速搅拌2min，得到抗氯盐侵蚀砂浆。
【文档编号】C04B18/04GK104355578SQ201410586138
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】王彩辉, 付华, 孟兆军, 郭娜, 张光磊, 孙宝臣, 秦国强, 孙国文, 于刚, 姬红, 姚利敏 申请人:南车石家庄车辆有限公司