[發(fā)明專利]一種高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)用超早強(qiáng)注漿材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110347875.5
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102503310A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾曉輝;王平;葉躍忠;李固華;陳嶸;肖杰靈;楊彥克;潘紹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B28/06
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)用超早強(qiáng)注漿材料，適用于高速鐵路無砟軌道混凝土裂縫、水泥瀝青砂漿充填層離縫、裂縫及傷損的修補(bǔ)。

背景技術(shù)

近年來，高速鐵路在全世界范圍內(nèi)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在我國更是如此，截止至2011年9月，我國已經(jīng)建成通車高速鐵路1.3萬km。在建成的高速鐵路中，相當(dāng)多的線路采用板式無砟軌道結(jié)構(gòu)，在這類型的軌道結(jié)構(gòu)中，混凝土開裂與水泥瀝青砂漿充填層與軌道板的離縫與破壞成為主要的破壞形式，高速列車動荷載與水侵蝕耦合所導(dǎo)致的動水壓作用成為主要的破壞源。

無砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了其混凝土結(jié)構(gòu)裂縫具有深、長等特點(diǎn)，同時無砟軌道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也給混凝土結(jié)構(gòu)與水泥瀝青砂漿充填層的修補(bǔ)施工帶來了相當(dāng)大的困難，注漿成為較為有效的修補(bǔ)施工方式。

在注漿修補(bǔ)中，注漿材料顆粒太粗將使?jié){液難以進(jìn)入裂縫，同時由于阻力原因?qū)㈦y以注滿，因此采用傳統(tǒng)無機(jī)注漿材料，如水泥漿等難以達(dá)到要求，粘結(jié)力差也是傳統(tǒng)無機(jī)注漿材料難以滿足要求的原因；而采用傳統(tǒng)化學(xué)漿液如環(huán)氧樹脂將使成本上升，此外環(huán)氧樹脂耐疲勞、耐老化、耐水性等性能較差，環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能對溫度較為敏感，因此也難以達(dá)到要求。

另外，在高速鐵路運(yùn)營中，用于維護(hù)的“天窗時間”特別短，因此在不影響交通的情況下，需注漿材料的強(qiáng)度2h需達(dá)到7.0MPa以上，以滿足次日通車的要求，而普通材料，如普通硅酸鹽水泥3d強(qiáng)度僅20.0MPa左右，因此需研發(fā)特殊的注漿材料。

綜上所述，用于高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的材料需具有低粘度、超早強(qiáng)、低成本、耐疲勞、耐老化、耐水侵蝕等特點(diǎn)，而現(xiàn)有的一些材料很難滿足上述要求，急需研發(fā)新型的高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)材料。隨著大量高速鐵路線路的建成與通車，維護(hù)將成為高速鐵路的核心問題之一，因此該材料有巨大的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)用超早強(qiáng)注漿材料，并使之具有低粘度、超早強(qiáng)、低成本、耐疲勞、耐老化、耐水侵蝕等優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過如下手段來實(shí)現(xiàn)的。

一種高速鐵路無砟軌道結(jié)構(gòu)修補(bǔ)用超早強(qiáng)注漿材料，由下列物料混合攪拌而制成，采用先液料后固料的加料順序，即依次加入水、聚合物乳液、減水劑、流變助劑、消泡劑；再加入摻合料、水泥、膨脹劑、促凝劑、緩凝劑經(jīng)高速攪拌混合而成。組分所占重量份為：超細(xì)水泥：100份，摻合料：50～150份，可再分散乳膠粉25～50份，聚合物乳液3～10份，膨脹劑：5～25份，羧酸減水劑：0.1～1.0份，促凝劑：0.1～10份，緩凝劑：0.1～5份，流變助劑：0.001～0.005份，聚醚-硅氧烷共聚物消泡劑：0.001份，水：20～70份。

本發(fā)明材料具有低粘度、超早強(qiáng)、低成本、耐疲勞、耐老化、耐水侵蝕等優(yōu)點(diǎn)，可用于高速鐵路無砟軌道混凝土裂縫、水泥瀝青砂漿充填層離縫、裂縫及傷損的修補(bǔ)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所有超細(xì)水泥，采用比表面積超過1000m2/kg、按1∶2重量份配制、28d強(qiáng)度為52.5MPa以上的硅酸鹽水泥和硫酸鋁鹽水泥混合物。

所用摻合料為粉煤灰、硅灰、偏高嶺土、石英粉等的混合物，其中硅灰比表面積≥3000m2/kg，活性指數(shù)≥1.3；偏高嶺土面積≥1000m2/kg，活性指數(shù)≥1.2；石英粉直徑≥0.075mm小于1％；各成分所占重量份為：硅灰：100，偏高嶺土：50～150，石英粉：100～200。硅灰以及超細(xì)偏高嶺土、石英粉等的摻合料技術(shù)，利用礦物摻合料的微集料效應(yīng)、活性效應(yīng)與形態(tài)效應(yīng)，解決了新拌漿體的易離析、分層問題，并利用礦物摻合料的“火山灰效應(yīng)”，將體系游離Ca(OH)2反應(yīng)，降低其溶解與溶出，并對體系內(nèi)部各界面進(jìn)行了改善，使體系變得更加密實(shí)。

所用可再分散乳膠粉，其成分可以是醋酸乙烯酯與乙烯以及高級脂肪酸乙烯酯三元共聚膠粉、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉、醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠粉。

所用聚合物乳液，其成分可以是丁苯乳液、氯丁膠乳、苯丙乳液等。通過加入可再分散乳膠粉和聚合物乳液，使水泥漿體內(nèi)部形成具有較高粘結(jié)力的膜，并堵塞漿體內(nèi)部毛細(xì)孔隙。水泥水化與聚合物成膜同時進(jìn)行，最后形成水泥水化物與聚合物相互交織互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增大水化物的韌性，提高其耐久性。