铁路无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法

专利名称：：铁路无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法
技术领域：
：本发明涉及无碴轨道技术，具体为无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法。技术背景京津城际轨道交通工程是我国引进德国无碴轨道技术修建的一条连接京津两市的高等级客运专线，无碴轨道系统采用德国马克思一博格建筑公司板式无碴轨道系统。无碴轨道系统包括水硬性支撑层(或底座板)、水硬性支撑层(或底座板)上部的CRTSII轨道板(或称博格板)、CRTSII型轨道板和水硬性支承层(或底座板)之间的沥青水泥砂浆连接层以及利用专用扣件固定于CRTSII轨道板上的轨道等。沥青水泥砂浆形成的连接层是承受列车冲击的重要减震层，是CRTSII型板式无碴轨道系统中唯一的弹性层。技术引进转让合同提供了沥青水泥砂浆的<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中1、扩展度a5是指加水5分钟后的扩展度；t300是指加水5分钟后扩展到300,时所用的时间。2、扩展度a30是指加水30分钟后的扩展度；t280是指加水30分钟后扩展到280mm时所用的时间。3、流动度是指1L的砂浆通过内径为10mm的锥形漏斗孔所需要的时间。由于中外材料差距较大，转让合同提供的实例配方经反复试验无法满足上述的技术指标要求。
发明内容本发明为了解决由于中外材料差距较大，以技术引进转让合同提供的实例配方制得的无碴轨道用沥青水泥砂浆无法满足所需技术指标的问题，提供一种无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法。该方法采用国内原材料，能够达到技术引进转让合同所要求的技术指标。本发明是采用如下技术方案实现的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青230260份，干料13501440份，水168194份，聚羧酸(作为流化剂)1.84份，硅一醚(作为消泡剂)00.5份；阴离子乳化沥青技术指标如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子58%-62%，水泥34%40%，粒径在0.075以下的惰性矿粉06%，280400目的铝粉(作为膨胀剂)0.0020.0025%;干料颗粒级配范围见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。所述的惰性矿粉为不具活性的各种岩石粉状物，如石灰岩粉、花岗岩粉等。制备时,首先制备干料，即将砂子、水泥、惰性矿粉、铝粉以上述的比例混合均匀，并通过干料原料(特别是砂子、水泥)粒度的选择，使干料颗粒级配满足所述要求。然后将乳化沥青、干料、水、聚羧酸、硅一醚以所述的配比混合均匀，即制成沥青水泥砂浆。本发明选用的材料，干料组分以天然砂或机制砂为主，以硅酸盐水泥为胶凝材料，以惰性矿粉作粉料补充，以铝粉作膨胀材料，重点对干料的级配组成进行研发；对液料(阴离子乳化沥青)及添加剂(流化剂、消泡剂)进行适应性试验，确定了国产的阴离子乳化沥青能够满足技术指标要求，确定了作为流化剂、消泡剂的具体物质(聚羧酸、硅一醚)；根据技术转让合同提供的沥青水泥砂浆技术指标要求，对沥青水泥砂浆用基材进行组合配方研发。本发明配制的沥青水泥砂浆具有如下的技术效果(技术指标)1、沥青水泥砂浆的物理性能指标扩展度a5=310320mmt300=410sa30二290320mmt280=514s流动度t=81115s含气量3.58.2%容重18501900kg/m3膨胀率0.31%2、沥青水泥砂浆的力学性能抗折强度Rld=ll.5MpaR7d=2.54.5MpaR28d=4.56Mpa抗压强度Rld=37MpaR7d=1014MpaR28d=1520Mpa弹性模量E28=6,99.8Gpa3、沥青水泥砂浆耐久性能指标抗冻融性能试件的剥落量200g/m2。表明试件具有很好的抗冻性注检验机构德国维马MPA检验所抗疲劳试验温度在5(TC的情况下，对试件进行了动力脉冲压力试验，无侧限动力脉冲压力试验经过10000次变载(0.350.025Mpa)后，平均变形量为0.032mm，试件未发现肉眼可见裂缝，表明试件具有很好的稳定性。注检验机构德国慕尼黑工业大学TUM从上述技术指标可以看出利用本发明所述方法制备的沥青水泥砂桨的技术指标完全满足技术引进转让合同所要求的技术指标。具体实施方式实施例1无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，以如下重量比例的原料组成(每份为1公斤)阴离子乳化沥青230份，干料1440份，水194份，聚羧酸(作为流化剂)l.S份；阴离子乳化沥青技术指标如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子58%，水泥40%，粒径在O.075mm以下的惰性矿粉1.998%,400目的铝粉(作为膨胀剂)0.002%;干料颗粒级配见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。阴离子乳化沥青采用株洲时代电器绝缘有限责任公司生产的TJ-A02产品。聚羧酸采用天津雍阳外加剂厂生产的UNF-5AST型号的产品。惰性矿粉采用石灰岩粉。干料配制时，可以选用天然砂或人工砂，石英砂最好。可选用O.1lmm粒径的砂子，最好用多种不同粒径的砂子通过不同的比例混合而成。如把砂子筛分成O.6lmm、0.30.6mm和00.3mm三种组分，按比例混合；或把砂子筛分成70140目(0.10.25mm)、4070目(0.25mm0.45mm)和2040目(0.90.45mm)三种不同粒径的砂子按比例混合，以此实现干料的筛分能满足干料级配要求(对本领域技术人员来讲，用不同粒径的砂子按不同比例混合，最终使干料满足级配要求是容易实现的)。再将乳化沥青、干料、水、聚羧酸、硅一醚以所述的配比混合均匀，即制成沥青水泥砂浆。实施例2无碴轨道用沥青水泥砂浆的制备方法，以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青260份，干料1440份，水168份，聚羧酸(作为流化剂)1.8份，硅一醚(作为消泡剂)0.5份；阴离子乳化沥青技术指标如下表序号检验项目验收标准实测结果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子62%，水泥37.9975%，，280的铝粉(作为膨胀剂)0.0025%;干料颗粒级配见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。阴离子乳化沥青采用铁道科学院壳牌(中国)有限公司生产的SL-1产品。聚羧酸采用山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC型号的产品。硅一醚采用天津伊美克精细化工厂生产的DM617制备方法与实施例l相同。实施例3无碴轨道用沥青水泥砂浆的制备方法，以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青245份，干料1400份，水180份，聚羧酸(作为流化剂)3份，硅一醚(作为消泡剂)0.3份；阴离子乳化沥青技术指标如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子60%，水泥34%，粒径在O.075mm以下的惰性矿粉5.998%，320目的铝粉(作为膨胀剂)0.002%;干料颗粒级配见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。阴离子乳化沥青采用铁道科学院壳牌(中国)有限公司生产的SL-1产品。聚羧酸采用山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC型号的产品。硅一醚采用天津伊美克精细化工厂生产的DM617惰性矿粉采用花岗岩粉。制备方法与实施例l相同。实施例4无碴轨道用沥青水泥砂浆的制备方法，以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青260份，干料1350份，水175份，聚羧酸(作为流化剂)2份，硅一醚(作为消泡剂)0.1份；阴离子乳化沥青技术指标如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子62%，水泥34%,粒径在O.075mm以下的惰性矿粉3.998%，350目的铝粉(作为膨胀剂)0.002%;干料颗粒级配见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。阴离子乳化沥青采用株洲时代电器绝缘有限责任公司生产的TJ-A02产品。聚羧酸采用天津雍阳外加剂厂生产的UNF-5AST型号的产品。硅—醚采用天津伊美克精细化工厂生产的DM617惰性矿粉采用石灰岩粉。实施例5无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青250份，干料13S0份，水190份，聚羧酸(作为流化剂)4份；阴离子乳化沥青技术指标如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>干料由如下重量比例的原料组成砂子59.998%，水泥37%，粒径在0.075mm以下的惰性矿粉3%，380目的铝粉(作为膨胀剂)0.002%;干料颗粒级配见下表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。阴离子乳化沥青采用株洲时代电器绝缘有限责任公司生产的TJ-A02产聚羧酸采用天津雍阳外加剂厂生产的UNF-5AST型号的产品。惰性矿粉采用石灰岩粉。权利要求1、一种无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青230～260份，干料1350～1440份，水168～194份，聚羧酸1.8～4份，硅-醚0～0.5份；阴离子乳化沥青技术指标如下表<table-cwuid="table1"><tablewidth="714"><tgroupcols="3"><thead></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>序号</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>检验项目</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>验收标准</p></entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>1</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>沥青种类</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>AH-70/90(B70/100)</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>2</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>软化点</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>43～51</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>3</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>加热到163度后沥青的软化点</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>≥45℃</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>4</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>温度</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>≤30℃</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>5</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>针入度(25℃，5s，100g)</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>70～100</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>6</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>水泥相溶性</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>无破乳，＞70ml</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>7</p></entry><entrycolwidth="50%"morerows="1"morelines="1"><p>固含量</p></entry><entrycolwidth="37%"morerows="1"morelines="1"><p>＞60％</p></entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></table-cwu>干料由如下重量比例的原料组成砂子58％-62％，水泥34％～40％，粒径在0.075mm以下的惰性矿粉0～6％，280～400目的铝粉0.002～0.0025％；干料颗粒级配范围见下表<table-cwuid="table2"><tablewidth="651"><tgroupcols="7"><thead></column></row><row><column><entrycolwidth="29%"morerows="1"morelines="2"><p>筛孔mm</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>1</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>0.5</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>0.25</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>0.125</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>0.075</p></entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrycolwidth="12%"morerows="2"morelines="1"><p>级配范围</p></entry><entrycolwidth="17%"morerows="1"morelines="1"><p>上限(％)</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>100</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>77</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>59</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>47</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>42</p></entry></column></row></column></row><row><column><entrycolwidth="17%"morerows="1"morelines="1"><p>下限(％)</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>100</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>73</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>53</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>43</p></entry><entrycolwidth="15%"morerows="1"morelines="1"><p>40</p></entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></table-cwu>干料颗粒级配是以筛分通过量计算。2、如权利要求1所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为惰性矿粉为不具活性的各种岩石粉状物。3、如权利要求2所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为惰性矿粉为石灰岩粉或花岗岩粉。4、如权利要求1或2或3所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为聚羧酸釆用天津雍阳外加剂厂生产的UNF-5AST型号的产品。5、如权利要求1或2或3所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为聚羧酸采用山西黄腾化工有限公司生产的HT-HPC型号的产品。6、如权利要求1或2或3所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为阴离子乳化沥青采用铁道科学院壳牌有限公司生产的SL-1产品。7、如权利要求1或2或3所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为阴离子乳化沥青采用株洲时代电器绝缘有限责任公司生产的TJ-A02产叩o8、如权利要求1或2或3所述的无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法，其特征为，硅一醚采用天津伊美克精细化工厂生产的DM617。全文摘要本发明涉及无碴轨道技术，具体为无碴轨道用沥青水泥砂浆的配制方法。解决由于中外材料差距较大，以技术引进转让合同提供的实例配方及相应配制方法制得的无碴轨道用沥青水泥砂浆无法满足所需技术指标的问题。该配制法以如下重量比例的原料组成阴离子乳化沥青230～260份，干料1350～1440份，水168～194份，聚羧酸1.8～4份，硅-醚～0.5份；阴离子乳化沥青需满足要求的技术指标；干料由如下重量比例的原料组成砂子58％-62％，水泥34％～40％，粒径在0.075mm以下的惰性矿粉0～6％，280～400目的铝粉0.002～0.0025％；干料需符合所要求的颗粒级配范围。该方法配制沥青水泥砂浆的技术指标完全满足技术引进转让合同所要求的技术指标。文档编号C04B28/00GK101157536SQ20071013941公开日2008年4月9日申请日期2007年9月11日优先权日2007年9月11日发明者冀聪明,刘世安,刘东红,原文利,吕现明,旺孙,毅梁,非许申请人:中铁十七局集团有限公司