CN101767964A - 一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料 - Google Patents

一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种城际高速铁路、城市地铁用高减震性能的CA砂浆材料，特别是一种具有低弹性模量的CA砂浆材料，它由水泥、沥青乳液、砂、膨胀剂、消泡剂、引气剂、减水剂、铝粉、橡胶颗粒原料混合搅拌而成，各原材料所占质量份为：水泥：1，乳化沥青：0.4-2.5，砂0.01-3.5，膨胀剂：0.01-0.4，消泡剂：0-0.01，引气剂：0.00003-0.003，减水剂：0.001-0.1，水：0-0.8，铝粉：0.00001-0.001，橡胶颗粒：0.01-0.4。所述橡胶颗粒为经过界面处理剂处理后的橡胶，粒径0.5-3毫米。本发明提供的低弹性模量CA砂浆材料能使CA砂浆弹性模量降低，提高减隔震作用。

Description

一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料
技术领域
本发明涉及一种城际高速铁路、城市地铁用高减震性能的水泥沥青砂浆材料，特别是一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料，属于建筑材料领域。
背景技术
高速铁路是我国交通建设领域的重点发展方向。无碴轨道结构因其良好的稳定性和整体性、维修量少的优势，被广泛应用于高速铁路建设。水泥沥青砂浆(简称CA砂浆)是板式无碴轨道的关键组成部分，主要起到减缓轨道震动和保证轨道平稳的作用。因此CA砂浆减震材料的使用提高了高速列车的运行安全性。因此具有广泛的应用前景。
目前应用的CA砂浆材料，主要依靠组料中的沥青乳液提供减震性能，基于沥青乳液本身性能的限制，其减震性能在现有基础上很难再有较大提高。
近年来橡胶工业和汽车工业的高速发展，产生了大量的废弃橡胶轮胎等废弃橡胶材料，不但污染环境并且带来了巨大浪费。目前，利用废弃橡胶颗粒作为水泥混凝土的组成材料配制橡胶集料混凝土是回收利用废旧橡胶的一条重要途经。此外，橡胶是一种具有高弹性的材料，可以应用于建筑减震领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆(CA砂浆)材料，该CA砂浆材料既能满足板式无碴轨道对砂浆强度的要求又能改善现用CA砂浆的弹性减震性能。
本发明的技术方案是：
一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料，其特征在于：它由水泥、乳化沥青、砂、膨胀剂、消泡剂、引气剂、减水剂、铝粉、橡胶颗粒原料混合搅拌而成，各原材料所占质量份分别为：
水泥：                   1，
乳化沥青：         0.4-2.5，
砂                0.01-3.5，
膨胀剂：          0.01-0.4，
消泡剂：            0-0.01，
引气剂：     0.00003-0.003，
减水剂：         0.001-0.1，
水：                 0-0.8，
铝粉：       0.00001-0.001，
橡胶颗粒：        0.01-0.4。
所述的水泥可以是32.5、42.5、52.5硅酸盐水泥，也可以是普通32.5、42.5、52.5硅酸盐水泥；32.5、42.5、52.5矿渣水泥；32.5、42.5、52.5粉煤灰水泥。
所述的砂为普通河砂，细度模数为1-2.0.
乳化沥青为慢裂快凝型阴离子改性沥青乳液，固含量60％-65％.
所述膨胀剂为UEA(硫铝酸钙)普通型膨胀剂；所述减水剂为聚羧酸系减水剂；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述引气剂主要成分为松香类热聚物；所述铝粉细度≥200目，鳞片状。
所述橡胶颗粒为经过界面处理剂处理后的橡胶颗粒，橡胶颗粒粒径为0.5-3毫米。
上述一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料的制备方法：先将固体原料：水泥、砂、膨胀剂、消泡剂、引气剂、减水剂、铝粉、橡胶颗粒按上述质量份比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌15-50秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌30-120秒。
本发明提供的CA砂浆材料与目前工程应用的CA砂浆材料相比具有弹性模量低、减震性能好的特点.本发明采用搀入橡胶集料来配制CA砂浆，橡胶集料本身是一种粘弹性材料，它的搀入可以降低CA砂浆的弹性模量，提高CA砂浆的减震性能。此外，搀入界面处理剂处理后的橡胶颗粒能够与水泥基材料具有较高的粘结强度，能够保障CA砂浆强度及耐久性的要求。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。但本发明的内容并不仅仅限于下面的实施例。
实施例和对比例中使用的原材料如下：水泥为P1525水泥；乳化沥青为慢裂快凝型阴离子改性沥青乳液，固含量60％；砂为普通河砂，细度模数1.06；减水剂为聚羧酸系减水剂；水为自来水；铝粉细度≥200目，鳞片状；膨胀剂为UEA型膨胀剂；消泡剂为有机硅类消泡剂。橡胶集料粒径为1.5毫米。
实施例1：
各组份质量配合比如下：
水泥：1，乳化沥青：0.45，砂：1.3，减水剂：0.0013，水：0.55，铝粉：0.0001，膨胀剂：0.32，消泡剂：0.0045，引气剂：0.00025，橡胶颗粒：0.16.
按照上述配合比准确称量各种组料，先将固体原料按比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌30秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌120秒。对制得的CA砂浆材料进行性能试验。试验结果如表1.
实施例2：
各组份质量配合比如下：
水泥：1，乳化沥青：0.45，砂：1.3，减水剂：0.0013，水：0.55，铝粉：0.0001，膨胀剂：0.32，消泡剂：0.0045，引气剂：0.00025，橡胶颗粒：0.24.
按照上述配合比准确称量各种组料，先将固体原料按比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌30秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌120秒。对制得的CA砂浆材料进行性能试验。试验结构如表1.
实施例3：
各组份质量配合比如下：
水泥：1，乳化沥青：0.45，砂：1.3，减水剂：0.0013，水：0.55，铝粉：0.0001，膨胀剂：0.32，消泡剂：0.0045，引气剂：0.00025，橡胶颗粒：0.32.
按照上述配合比准确称量各种组料，先将固体原料按比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌30秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌120秒。对制得的CA砂浆材料进行性能试验。试验结果如表1.
对比例：
各组份质量配合比如下：
水泥：1，乳化沥青：0.45，砂：1.3，减水剂：0.0013，水：0.55，铝粉：0.0001，膨胀剂：0.32，消泡剂：0.0045，引气剂：0.00025.
按照上述配合比准确称量各种组料，先将固体原料按比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌30秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌120秒。对制得的CA砂浆材料进行性能试验。试验结构如表1.
表1  CA砂浆材料的试验结果
Figure G200910243128XD00051
由表1可以看出各实施例和对比例CA砂浆，28d抗压强度虽有降低，但一直满足CA砂浆强度要求。其弹性模量最大降低了7.8％，弹性模量越低，其减隔震性能越好。
本发明的乳化沥青、砂、减水剂、水、铝粉、膨胀剂、消泡剂、橡胶颗粒原料在上述区间内取值，都可实现本发明。

Claims (3)

1.一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料，其特征在于：它由水泥、乳化沥青、砂、膨胀剂、消泡剂、引气剂、减水剂、铝粉、橡胶颗粒原料混合搅拌而成，各原材料所占质量份分别为：
水泥：    1，
乳化沥青：0.4-2.5，
砂        0.01-3.5，
膨胀剂：  0.01-0.4，
消泡剂：  0-0.01，
引气剂：  0.00003-0.003，
减水剂：  0.001-0.1，
水：      0-0.8，
铝粉：    0.00001-0.001，
橡胶颗粒：0.01-0.4。
2.根据权利要求1所述的一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料，其特征在于：所述橡胶颗粒为经过界面处理剂处理后的橡胶颗粒，橡胶颗粒粒径为0.5-3毫米。
3.根据权利要求1-2所述的一种具有低弹性模量的水泥沥青砂浆材料的制备方法，其特征在于：先将固体原料：水泥、砂、膨胀剂、消泡剂、引气剂、减水剂、铝粉、橡胶颗粒按上述质量份比例称好后，一起放入搅拌机中搅拌15-50秒，然后加入乳化沥青和水再搅拌30-120秒。
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