[發明專利]一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310288005.4
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103342498A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王冬;黃國泓;祝燁然;陳國新;石明建
• 申請（專利權）人: 南京瑞迪高新技術有限公司
• 主分類號: C04B24/32
• 分類號: C04B24/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種合成工藝制備的CA砂漿改性劑，具體的說是一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑。

背景技術

我國已進入高速鐵路建設與大規模發展的新時期，“四縱四橫”快速客運專線及三個區域(長江三角洲、珠江三角洲和環渤海地區)城際快速軌道交通系統，實現了主要繁忙干線客貨分線運輸，到2020年，我國鐵路營業總里程將達到10萬公里。

我國目前高速鐵路建設中主要采用無砟軌道結構，水泥乳化瀝青砂漿(簡稱CA砂漿)充填層是CRTSI型和CRTSII型板式無砟軌道結構的重要組成部分，它是由水泥、砂、瀝青乳液、多種外加劑材料經特定攪拌設備和工藝拌合制成，其質量好壞直接關系到板式無砟軌道結構耐久性和列車運行的平穩性和安全性。

CA砂漿作為一種水灰比流態灌注砂漿，在膠結硬化過程中產生約1%～3%的體積收縮，直接使用會影響軌道結構的穩定性，為此常采用添加適量鋁粉和U型膨脹劑以補償其體積收縮。但是由于鋁粉摻量低，其在干粉砂漿生產中顆粒分散不易均勻，且粉狀不可溶，在CA砂漿拌制過程中產生的氣孔大小不一，容易產生不利于CA砂漿抗凍性的大氣泡和聯通孔，進而影響CA砂漿的抗凍性和抗疲勞性能，另外鋁粉發氣反應速度較快、受環境影響因素大不易控制，往往在CA砂漿還未硬化時發氣過程就早以結束，以至于鋁粉反應產生的塑性膨脹沒有足夠的支撐力而消失，不能實現對CA砂漿塑性階段體積穩定性的控制作用。

本發明的目的是針對CA砂漿塑性階段收縮沒有穩定易控的膨脹源而開發的。CA砂漿專用液體塑性膨脹劑在水中可實現分子水平分散，分布均勻，在CA砂漿水化過程中發生的水解反應緩慢、持續，獲得的水解產物使得CA砂漿塑性階段膨脹穩定、可控，有效的抑制CA砂漿塑性階段漿體沉降導致的板面收縮、瀝青聚集表面起皮、起泡、發黑等一系列質量問題，確保了CA砂漿體積穩定。

發明內容

本發明提供一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑及其制備方法。針對CA砂漿大流態灌注易產生較大塑性收縮變形特點，開發了一種在水中能夠實現分子水平分散，在CA砂漿水化過程中可發生緩慢、持續水解反應的產品。水化產物使得CA砂漿塑性階段產生穩定、可控膨脹，有效抑制CA砂漿塑性階段漿體沉降導致的板面收縮、瀝青聚集表面起皮、起泡、發黑等一系列質量問題，確保了CA砂漿體積穩定。產品克服了常規使用鋁粉帶來的發氣反應速度過快、反應受環境影響因素大及氣孔大小不一引起的大氣泡和聯通孔現象。

本發明具體的技術方案其特征在于，支鏈烯烴通CO經液相催化制得高級脂肪酸經乳化、分散后制得的乳化液，反應步驟如下：在反應器中加入含4～8個碳原子的支鏈烯烴、催化劑和水，充入CO，反應壓力為0.1～10MPa，開啟攪拌和加熱，溫度控制50～80℃即可，反應3～5h后，升溫至80～95℃，加入乳化劑、分散劑攪拌1.5h，待冷卻至室溫后過濾分離出催化劑，加入NaOH調節pH值至6～7。上述一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑，其進一步特征在于，支鏈烯烴為1-丁烯、1-已烯或1-辛烯。

上述一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑，其進一步特征在于，催化劑為三氟化硼。上述一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑，其進一步特征在于，乳化劑為脂肪酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或其混合物。

上述一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑，其進一步特征在于，分散劑為月桂醇聚氧乙烯醚磺酸鈉、月桂酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鈉、十二醇聚氧乙烯醚中的一種或其混合物。

本發明的一種CA砂漿專用液體塑性膨脹劑，成分重量份數如下：

支鏈烯烴：????100～400份

催化劑：??????0.2～5份

水：??????????400～1000份

乳化劑：??????0.02～0.5份

分散劑：??????0.01～0.3份

NaOH：????????0.3～2份。

本發明具有以下優點：

1、生產原材料具有不含氯鹽、無腐蝕、易得、制備工藝簡單等特點；

2、該種CA砂漿專用液塑性膨脹劑可在水中均勻分散、摻量小、水解速度緩慢持久，摻量僅為膠凝材料用量的0.5%，可使CA砂漿24h豎向膨脹率可達1%～2%；

3、與其它外加劑復合使用無不良反應；

4、對水泥硬化后強度影響小；

5、能夠提高CA砂漿密實性，保證CA砂漿塑性膨脹得以實現，可有效預防CA砂漿后期收縮裂縫的出現。