[發明專利]一種無砟軌道用水泥環氧瀝青砂漿及其制備方法

有效

• 申請號: 201110052837.7
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102180622A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 陳志明;張繼文;方興龍;焦真;周文平;封凱;應軍;朱建設;邵利;陶正賢;應玨;翟洪金
• 申請（專利權）人: 東南大學;句容寧武高新技術發展有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，涉及一種高速鐵路或客運專線無砟軌道用環氧瀝青水泥砂漿（EACM）及其制備方法。

背景技術

中國已將高速鐵路作為優先發展的戰略性新興產業。高速鐵路的板式無砟軌道具有軌道穩定性高，剛度均勻性好，結構耐久性強和維修工作量顯著減少等特點，較傳統的有碴軌道有更好的適應性。板式無碴軌道由軌道板、水泥瀝青砂漿（CAM）層，混凝土道床或支撐層等部分組成，其中CA砂漿層是填充于軌道板與混凝土道床或支撐層之間,?厚度30～50mm的結構層。CA砂漿是板式無碴軌道的關鍵結構復合材料，主要起支撐、緩沖荷載、調整軌道精度的作用,可以有效減少噪聲和振動，有效提高列車良好的安全性和運行穩定性。

JP49053619-A提出一種水泥瀝青砂漿由以下原料混合組成(質量份)：波特蘭水泥100份,乳化瀝青20-400，水化硫鋁酸鈣5-20,?增稠劑0.01～5.0,電解液0.1～0.5,膨脹劑0.01～0.03,?砂200。混合物拌和后不收縮,在灌漿后粘度增加迅速.

KR2009073530-A描述了一種水泥瀝青砂漿:?水泥450-600?kg/m3?,?砂750-1050kg/m3,?還有(以水泥重量比計)水:37%～42%,?非離子型乳化瀝青30%～50%,聚羧酸系減水劑0.1%～0.7%,鋁粉0.005%-0.02%。?這種組合物具有高的抗壓強度和適宜的膨脹率,應用在板式軌道上可以減少噪聲和振動。?????CN101173106?公開一種用于水泥瀝青砂漿的橡膠粉-瀝青乳液及其制備方法，所述橡膠粉—瀝青乳液由下列組分按質量份數配制而成：乳化劑：0.1～3％、瀝青：20～60％、橡膠粉：5～40％、穩定劑：0.1～0.5％、增稠劑：0.1～0.3％、調節pH值的助劑：0-0.2％，余量為水。其制備方法包括先用橡膠粉對瀝青改性，再進行乳化；先乳化瀝青，再乳化橡膠粉；先乳化橡膠粉，再乳化瀝青三種。

國內外雖有類似產品或專利，日本提供CA砂漿材料費用高，施工條件和環境條件要求苛刻，日本CA砂漿材料在中國秦沈客運專線應用也出現了開裂和破碎現象。從已公開發表的學術研究成果和專利來看，?CA砂漿專用乳化瀝青是關鍵材料之一，而目前乳化瀝青的研究應用均是對其先物理改性（摻聚合物）后乳化或把基質瀝青先乳化后摻水性聚合物乳液。研究表明此類改性乳化瀝青與水泥基材料之間無化學鍵作用，同時基質瀝青與所摻聚合物也無化學鍵作用，這就導致CA砂漿復合材料的水泥基材料與瀝青（聚合物）材料之間靠物理力作用來固化膠凝。

在實際施工應用中，目前的普通CA砂漿存在溫度適應性差、填充性能不足、易分層、CA砂漿固化后表面開裂、可工作時間短等，尤其在動載荷交互作用和低溫環境下服役存在開裂破碎、低溫環境下彈性不足，高溫環境下強度不夠問題。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種高速鐵路或客運專線無砟軌道用水泥環氧瀝青砂漿及其制備方法，該方法利用化學改性的乳化瀝青和環氧乳液與水泥、砂、水、減水劑等制備環氧瀝青水泥砂漿。得到的環氧瀝青水泥砂漿（EACM）早期強度發展快、28天強度高，漿體內的乳化瀝青A、B組份具有可化學反應的活性官能團，形成立體互穿網絡結構的環氧瀝青凝膠連續相、環氧瀝青與水泥基材料之間存在化學鍵結合的有機-無機復合材料，服役溫度域寬，耐侯性優異，耐化學腐蝕性強，使用壽命長。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種無砟軌道用水泥環氧瀝青砂漿，其特征在于：該無砟軌道用環氧瀝青水泥砂漿由以下質量份的原料混合組成：水泥1，乳化環氧瀝青0.90～1.60，砂1.0～3.5，摻合材0～0.3,水0.10～0.30，減水劑0.005～0.010，鋁粉0.0001～0.00015，消泡劑0.0002～0.001，引氣劑0.000～0.020，流變改性劑0.000～0.010，表面活性劑0.000～0.010。

本發明中，所述乳化環氧瀝青由A組份和B組份組成，且?A:B=1:5～1:10；?A組份是環氧樹脂E-44或E-51經乳化成水性乳液,固含量為55%～65%。環氧樹脂可以是雙酚A型的E03、E06、E12、E44、E51。?B組份是化學改性后的酰胺化瀝青或含順酐化瀝青混合物在陽離子乳化劑作用下，通過膠體磨或高速分散機乳化成固含量為55%～70%的乳液。