[發明專利]高速鐵路聲屏障錨固用水泥基自愈復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711290624.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108017355A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 陳劍;梁勇;劉自力
• 申請（專利權）人: 成都東藍星新材料有限公司
• 主分類號: C04B28/06
• 分類號: C04B28/06;C04B38/10;C04B111/20;C04B111/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高速鐵路聲屏障錨固用水泥基自愈復合材料，包括下述按百分比計的下述成分：硅酸鹽水泥30％～55％，硫鋁酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥10％～30％，礦物摻合料5％～10％，改性纖維0.3％～1％，減水劑0.1％～0.6％，防沉劑0.03％～0.12％，發泡劑0.01％～0.05％，混凝土膨脹劑3％～5％，消泡劑0.05％～0.1％，自修復組分：0.5％～2％，其余為石英砂，所述的自修復組分為速溶硅酸鈉和硬脂酸鋁的一種或兩種。該復合材料強度高，具有自愈自修復功能，能有效解決混凝土早期塑形開裂及后期干縮開裂問題，具有優良的增強增增韌效果。

技術領域

本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及高速鐵路聲屏障錨固用水泥基自愈復合材料及其制備方法。

背景技術

高速鐵路在運行過程中，車體內部、動力設備內部、輪軌之間以及車身與空氣之間因摩擦而產生巨大的噪聲，是對線路附近聲波污染的主要來源。對此國內外最通行、最有效的處理辦法，是在線路兩側安裝聲屏障進行半主動防治。聲屏障通常沿鐵路平行方向布置，具有一定強度與高度，緊靠線路噪聲聲源，具有阻抗消聲的功能，是目前一般情況下阻隔、消減車輛運行噪聲最有效的技術手段。鐵路車輛運行過程中，特別是列車高速運行的客運專線鐵路，時速高達300公里以上，其噪聲分貝等級對周邊環境產生嚴重影響

國內外研究結果表明，當列車以250km/h速度行駛時，列車風就會產生脈動力作用在聲屏障上，聲屏障結構就要考慮疲勞影響。因此，高速鐵路聲屏障結構及與橋梁合理的連接方式，解決高速鐵路列車大密度、長期運行聲屏障結構疲勞問題，成為高速鐵路聲屏障設計的關鍵。作用在高鐵聲屏障上的荷載主要包括結構自重、風荷載、列車風引起的脈動力，還要考慮地震等因素對結構的作用力。

聲屏障立柱與基礎的連接方式決定了聲屏障結構整體的抗疲勞性能。國外初期建造的高速鐵路聲屏障，由于聲屏障立柱與基礎連接方式不合理，聲屏障使用一段時間后，產生底板松動、立柱變形加大等現象，造成聲屏障破壞，進而影響列車行車安全。

我國現有的高速鐵路聲屏障體系主要由聲屏障吸隔聲板、H型鋼立柱組成，其聲屏障吸隔聲板由吸隔聲混凝土或鋁合金制成，H型鋼立柱為型鋼制作，存在耐久性差、易開裂、抗腐蝕性差、抗局部沖擊荷載能力低、易折斷、維護工作量大等問題。高速鐵路聲屏障安裝主要有兩種方法：方法一采用在梁上預埋“U”形螺栓，使用螺母將H型鋼立柱連接于梁上，此法由于列車往復行進帶來的震動和脈動風壓、惡劣的室外環境，隨著時間的推移，H型鋼及螺栓螺母會逐漸銹蝕，連接會逐漸松動，存在安全隱患。方法二預先挖好樁基，在樁基內埋入鋼筋網與H型鋼立柱相連，采用工裝調整好立柱位置后，澆筑混凝土或重力砂漿，此法由于混凝土和重力砂漿為脆性材料，抗拉強度低，長時間處于列車及環境帶來的往復荷載條件下，易出現開裂破壞，存在很大的安全隱患。

發明內容

本發明旨在解決現有技術存在的問題，提供高速鐵路聲屏障錨固用水泥基自愈復合材料，該復合材料強度高，具有自愈自修復功能，能有效解決混凝土早期塑形開裂及后期干縮開裂問題，具有優良的增強增增韌效果。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

高速鐵路聲屏障錨固用水泥基自愈復合材料，包括下述按百分比計的下述成分：硅酸鹽水泥30％～55％，硫鋁酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥10％～30％，礦物摻合料5％～10％，改性纖維0.3％～1％，減水劑0.1％～0.6％，防沉劑0.03％～0.12％，發泡劑0.01％～0.05％，混凝土膨脹劑3％～5％，消泡劑0.05％～0.1％，自修復組分：0.5％～2％，其余為石英砂，所述的自修復組分為速溶硅酸鈉和硬脂酸鋁的一種或兩種。

所述速溶硅酸鈉和硬脂酸鋁合用時其使用比例為1∶1～1.5。

所述低堿硅酸鹽水泥的堿含量小于或等于0.6％，鋁酸三鈣含量低于8％，且強度等級為不低于42.5。所述的礦物摻合料為硅粉。

所述的減水劑為氨基高效減水劑、聚羧酸高效減水劑的一種或兩種。