[發(fā)明專利]一種用于CRTSⅠ型和CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道的乳化瀝青及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310158801.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103232710A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海燕;吳韶亮;邵丕彥;賈恒瓊;李洪剛;王濤;魏曌;劉子科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L53/02;C08L9/06;C08J3/03;C04B26/26
• 代理公司: 北京瑞恒信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11382
• 代理人: 李渤;張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于CRTSⅠ型和CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道的乳化瀝青及其制備方法，具體涉及一種用于制備高速鐵路、客運(yùn)專線、城際鐵路CRTSⅠ型和CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的乳化瀝青及其制備方法。?

背景技術(shù)

在我國(guó)目前的高速鐵路建設(shè)過(guò)程中，板式無(wú)砟軌道已成為高速鐵路主要的軌道結(jié)構(gòu)形式之一，其主要由混凝土底座、水泥乳化瀝青砂漿墊層、軌道板、扣件、鋼軌等結(jié)構(gòu)組成。其中，水泥乳化瀝青砂漿是板式無(wú)砟軌道的關(guān)鍵組成部分，一方面其起到填充、支撐、承力、傳力，提供適當(dāng)?shù)膹楉g性的作用，另一方面其便于調(diào)整軌道施工誤差，大大簡(jiǎn)化了后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)。水泥乳化瀝青砂漿主要由乳化瀝青、水泥、砂子、聚合物乳液等組成，其中，乳化瀝青作為水泥乳化瀝青砂漿的關(guān)鍵組成材料之一，其性能直接影響著水泥乳化瀝青砂漿的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能。?

現(xiàn)在板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿分為兩種：CRTSⅠ型（單元板）和CRTSⅡ型（縱連扳）。其中，CRTSⅠ型水泥乳化瀝青砂漿中乳化瀝青/水泥質(zhì)量比一般在1.2～1.8，折合瀝青/水泥質(zhì)量比0.7～1.1；CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿中的乳化瀝青/水泥質(zhì)量比一般在0.4～0.6，折合瀝青/水泥質(zhì)量比0.3左右。?

與集料拌和時(shí)，乳化瀝青在初始階段首先是乳液中的水相流動(dòng)與集料接觸，逐漸打破原來(lái)的平衡，界面膜破裂，乳化劑分子重排。其中，陽(yáng)離子乳化瀝青中的陽(yáng)離子乳化劑，幾乎都是含氮化合物，即有機(jī)胺的衍生物，其與集料具有較為強(qiáng)烈的親和性、吸附性，它與集料表面結(jié)合，改變了集料的表面性能，使其在一定程度上活化，使之與瀝青薄膜的結(jié)合更加緊密和牢固，從而加快了乳化瀝青的破乳速度，增加了瀝青與集料的粘附性。?與陽(yáng)離子乳化劑相比，陰離子乳化劑有所不同。陰離子乳化劑親水基中的氧、硫和碳原子與集料表面的親和性、吸附性遠(yuǎn)不能與陽(yáng)離子乳化劑分子親水基中的氮原子相比。又由于陰離子乳化劑分子親水基上較多的氧原子因氫鍵締合結(jié)合了較多的水分子，并且占據(jù)了較大的空間，致使乳化劑分子不易直接與集料表面接觸并吸附于其上。這樣瀝青微珠就不能直接靠近集料表面，瞬間擠壓力不能產(chǎn)生，集料表面的水分不能被擠壓出來(lái)，瀝青與骨料并不能直接接觸，呈現(xiàn)出集料、吸附水膜、瀝青薄膜這樣的狀態(tài)，水膜處于集料與瀝青薄膜之間，起著阻礙和隔離作用。隨著集料表面水分通過(guò)瀝青微珠間空隙逐漸揮發(fā)或被水泥水化吸收，瀝青薄膜逐漸裹覆集料。待水分完全揮發(fā)之后，瀝青薄膜即完全裹覆集料，同時(shí)瀝青微珠間融合，瀝青恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)。由于在成膜裹覆過(guò)程中不能產(chǎn)生擠壓力擠出水分，又由于陰離子乳化劑分子親水基氫鍵締合水較為牢固，不易揮發(fā)，所以水分的揮發(fā)速度就很慢，致使陰離子乳化瀝青破乳時(shí)間要比陽(yáng)離子乳化瀝青長(zhǎng)得多。?

正基于上述原因，高瀝青摻量、低彈性模量的CRTSⅠ型水泥乳化瀝青砂漿一般采用陽(yáng)離子型乳化瀝青；低瀝青摻量、高彈性模量的CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿一般采用陰離子型乳化瀝青。?

在高速鐵路建設(shè)過(guò)程中，往往存在同一個(gè)乳化瀝青加工廠既提供CRTSⅠ型水泥乳化瀝青砂漿用乳化瀝青，又提供CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿用乳化瀝青，同一個(gè)施工單位既進(jìn)行CRTSⅠ型水泥乳化瀝青砂漿的施工，又進(jìn)行CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿施工的情況，因而在乳化瀝青以及水泥乳化瀝青原材料的進(jìn)場(chǎng)、存儲(chǔ)、制備等過(guò)程均要進(jìn)行區(qū)分，但往往由于管理等原因造成質(zhì)量的不穩(wěn)定，最終影響了工程質(zhì)量。?

近幾年公開(kāi)了很多關(guān)于板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿用乳化瀝青的專利，但乳化瀝青的使用范圍仍或者局限于高乳化瀝青/膠凝材料質(zhì)量比范圍內(nèi)，或者局限于低乳化瀝青/膠凝材料質(zhì)量比范圍內(nèi)，中國(guó)專利申請(qǐng)200710149995.8公開(kāi)了一種乳化瀝青，其是采用陽(yáng)離子乳化劑或陰離子乳化劑與非離子乳化劑復(fù)合后對(duì)瀝青進(jìn)行乳化得到乳化瀝青的，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中效果良好，但其適用于低彈性模量低強(qiáng)度的單元板式無(wú)砟軌道，即CRTSⅠ型水泥乳化瀝青砂漿。中國(guó)專利申請(qǐng)2009100176818.0公布了一種乳化瀝青，其是用陰離子型乳化劑、非離子型乳化劑、兩性離子型乳化劑等乳化劑復(fù)合對(duì)瀝青進(jìn)行乳化得到的，效果良好，但其只適用于縱連板式?無(wú)砟軌道，即CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿。目前尚無(wú)一種能同時(shí)兼顧C(jī)RTSⅠ型和CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿用乳化瀝青的相關(guān)專利。?

發(fā)明內(nèi)容