CN101475338B - 一种无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂 - Google Patents

一种无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂 Download PDF

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Abstract

本发明一种无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，涉及建筑材料领域，由1％～5wt％早强组分、5～10wt％降粘组分、1～50wt％减缩组分和80～93wt％母液组配并分散在水中而成，其中母液为聚羧酸高性能减水剂，早强组分为硝酸钙、亚硝酸钠和/或三异醇胺、三异丙醇胺，降粘组分为聚乙二醇，减缩组分C选用脂肪族聚氧化乙烯醚。该减水剂应用于无砟轨道板制造中，可明显降低混凝土粘度，满足混凝土施工过程的流动性要求，坍落度140～200mm，16h抗压强度＞48MPa，无砟轨道板用高性能混凝土完全满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的技术要求。

Description

一种无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种用于无砟轨道板的减水剂。
背景技术
无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道砟道床而组成的轨道结构形式，具有轨道平顺性高、刚度均匀性好、轨道几何形位能持久保持、维修工作量显著减少等特点，列车在上面行驶速度更快，更平稳，是高速铁路工程技术的发展方向，也是当今世界先进的轨道技术。
混凝土混合料一般是以水泥、砂、碎石和水按比例混配得到。为提高混凝土的性能，混凝土混合料中也掺杂一些外加剂，减水剂就是其中的一种，通过添加减水剂使混凝土具有减水率高，保坍性好，收缩小等优点。目前常用的减水剂为聚羧酸盐减水剂，但在单独使用聚羧酸盐减水剂的母液进行无砟轨道板(博格板)用混凝土的配制时，存在一些明显的缺陷：掺量过大时混凝土有泌水、泌浆现象，掺量过低时混凝土粘度增加、不易浇注和振捣、气泡不易溢出、板面质量较差的问题，而且16h强度达不到48Mpa的技术指标要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种保坍性好、可提高混凝土早期强度、经济性好的无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂。
本发明所用无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，由1％～5wt％早强组分A、5～10wt％降粘组分B、1～50wt％减缩组分C和80～93wt％母液D组配并分散在水中而成，其中母液为聚羧酸高性能减水剂。
其中，A、C、B及D混合物与水按1∶5的比例混合。
其中：所述早强组分A选用无机盐类(硝酸钙或亚硝酸钠)和/或有机类(三异醇胺或三异丙醇胺)。所述降粘组分B为聚乙二醇。所述减缩组分C选用脂肪族聚氧化乙烯醚，如聚亚丙基二醇或甲醇聚氧乙烯醚。所述母液D选用聚羧酸高性能减水剂聚乙二醇单甲醚或马来酸酐。
以上所述的无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，所述减水剂应用的混凝土满足无砟轨道板用高性能混凝土坍落度140～200mm，16h抗压强度＞48MPa的要求。
本发明另一目的是提供上述早强型聚羧酸盐复配减水剂在制备无砟轨道板中的应用。
其中，该减水剂在用于混凝土时，其用量为胶凝材料总重量的1～2％。
本发明选用早期强度高、保塑性能好的聚羧酸盐减水剂为母液，并通过复配技术，增加其它功能组分，使减水剂应用时能降低混凝土粘度，满足了施工过程的全部要求，达到更好的施工效果。相同性能指标条件下，本发明减水剂比国外产品具有更高的性价比，也为降低博格板生产成本有了更多的选择。
具体实施方式
本发明提供的早强聚羧酸减水剂，可选择复配以下几类主要组分：
早强组分A：在减水剂总重量中所占比例为1～5％，可选用无机盐类(硝酸钙、亚硝酸钠)和/或有机类(三异醇胺、三异丙醇胺)，其主要功能是增加混凝土早期强度；
降粘组分B：在减水剂总重量中所占比例为5～10％，选用聚乙二醇，主要功能是通过降低溶液的表面张力来减小混凝土的粘度；
减缩组分C：在减水剂总重量中所占比例为1～5％；选用脂肪族聚氧化乙烯醚，如聚亚丙基二醇、甲醇聚氧乙烯醚，主要功能是通过降低混凝土孔溶液的表面张力，减弱混凝土干燥时产生的干燥收缩应力，从而达到减小收缩的目的。
母液D：在减水剂总重量中所占比例为80～93％，选用聚羧酸高性能减水剂，如聚乙二醇单甲醚或马来酸酐，其主要功能是起到减水的作用。
将早强组分A、减缩组分C、降粘组分B及母液D按比例混合或分别均匀分散在水(按A、C、B及D总量与水重量比1∶5的比例)中，即成为本发明的早强聚羧酸减水剂。该早强减水剂用于混凝土中，其用量为胶凝材料(包括水泥及掺合料)总重量的1～2％。
下面通过实施例进一步描述本发明，但本发明不仅限于所述的实施例。
实施例1：
配制：50kg早强聚羧酸减水剂中各组成材料用量为：
A(硝酸钙)                  2％    1kg
B(聚乙二醇)                8％    4kg
C(聚亚丙基二醇)            5％    2.5kg
D(聚羧酸高性能减水剂)      85％   42.5kg
将以上A、B、C、D各组分均匀分散在250L水中，得到本例早强聚羧酸减水剂。
该早强聚羧酸减水剂与其它种类减水剂应用于混凝土的对比检测结果如表1所示(检测方法参考GB/T 50080和GB/T 50081)。
表1掺不同品种减水剂混凝土性能检测结果
Figure G2009100775502D00031
注：Sika为瑞士Sika公司产聚羧酸减水剂。
Grace为美国格雷斯公司产聚羧酸减水剂。
表1检测数据显示，在混凝土水灰比基本、保持坍落度基本一致的情况下，混凝土的早期强度有较大的差异。试验结果表明，早强型聚羧酸盐高效减水剂具有较好的早强性能，16h强度比两种国外公司生产外加剂的最高高出23％，且满足了无砟轨道板对混凝土早期的强度要求。
实施例2～实施例4
用与实施例1相同的方式按表2的组成分散在500L水中配制早强型聚羧酸盐减水剂，并进行性能检测，检测结果参见表3：
表2：实施例组配(按A、B、C、D总量100kg计算)
Figure G2009100775502D00041
表3：实施例减水剂性能检测
Figure G2009100775502D00042
表3数据显示，本发明方式组配的减水剂应用于混凝土后能够满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。
本发明早强型复配聚羧酸减水剂的应用：
利用本发明配制的早强型聚羧酸减水剂，分别用于CRTS I、CRTS II型无砟轨道板用混凝土的配制中，混凝土性能指标检测试参照GB/T 50080和GB/T 5008 1进行，无砟轨道板性能检测按照《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》要求进行，相关的性能指标测试结果如表4～表7所示。
Figure G2009100775502D00051
Figure G2009100775502D00061
对比表4、表7中数据与该技术的设定指标可知，利用ZYY复配型早强型聚羧酸减水剂配制的无砟轨道板用高性能混凝土完全满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的技术要求，是一种新型的无砟轨道板用复配型早强型聚羧酸减水剂配制技术。
无砟轨道板用混凝土配制原材料的价格如下表8所示，可知在相同性能指标条件下，本发明早强型聚羧酸高效减水剂比格雷斯聚羧酸高效减水剂每吨便宜2100元，为降低无砟轨道板的工程应用成本提供了新的选择。
表8混凝土原材料的价格
Figure G2009100775502D00071

Claims (5)

1.无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，其特征在于：由1％～5wt％早强组分A、5～10wt％降粘组分B、1～5wt％减缩组分C和80～93wt％母液D组配并分散在水中而成，其中：
所述母液D为聚羧酸高性能减水剂聚乙二醇单甲醚或马来酸酐；
所述早强组分A为硝酸钙或亚硝酸钠，和/或三乙醇胺或三异丙醇胺；
所述降粘组分B为聚乙二醇；
所述减缩组分C为聚亚丙基二醇或甲醇聚氧乙烯醚。
2.根据权利要求1所述的无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，其特征在于：A、C、B及D总重量与水重量比为1∶5。
3.根据权利要求1或2所述的无砟轨道板用早强型聚羧酸盐复配减水剂，其特征在于：所述减水剂应用的混凝土满足坍落度140～200mm，16h抗压强度＞48MPa的要求。
4.权利要求1至3任一所述早强型聚羧酸盐复配减水剂在制备无砟轨道板中的应用。
5.根据权利要求4所述早强型聚羧酸盐复配减水剂在制备无砟轨道板中的应用，其特征在于：该早强减水剂用于混凝土中，其用量为胶凝材料总重量的1～2％。
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