CN101993218B - 一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，各组分的组成按重量百分比计分别为：纤维素衍生物25-70％，强碱弱酸盐15-60％，金属氧化物10-50％。本发明的气泡稳定剂，生产工艺简单，原料成本低，配方设计合理，能有效提高水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定性，改善水泥乳化沥青砂浆施工性能。

Description

一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂
技术领域
本发明涉及基建辅材的制造技术领域，具体涉及一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂。
背景技术
随着现代社会的发展，舒适且时间经济综合成本较低的交通方式成为现代交通的主流发展方向。水泥乳化沥青砂浆是城际高速铁路、城市地铁、城市高速轻轨、客运高速公路等用板式无砟轨道结构弹性调整层的关键组成部分。它是由乳化沥青、水泥、砂子、膨胀剂、铝粉、减水剂、水、消泡剂等原材料经特殊工艺搅拌混合而成的。它利用水泥吸水水化加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青裹覆砂形成一种立体网络结构，灌注成型后的水泥乳化沥青砂浆可起到调整轨道几何精度和吸收振动冲击能量的双重作用。
水泥乳化沥青砂浆中气泡的多少及其稳定性直接决定了水泥乳化沥青砂浆的后期性能如强度、体积收缩率及耐候性能等，最终影响砂浆的使用性能。若砂浆气泡稳定性差，或气泡分布不均匀，则有可能出现含气量、容重测试均合格，但砂浆灌注结束后，硬化过程中大量气泡上浮和断面气泡分布不均及夹层的情况。为了消除由搅拌产生的较大气泡，在砂浆拌合时加入了消泡剂，但仅加入消泡剂并不能保证砂浆中气泡的含量及其稳定性。为改善气泡在水泥乳化沥青砂浆中的稳定性和均一性，气泡稳定剂成为水泥乳化沥青砂浆的重要研究内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料成本低、配方设计合理，能有效提高水泥乳化沥青砂浆中气泡稳定性的添加剂RMA，该气泡稳定剂能改善水泥乳化沥青砂浆中气泡的稳定性，从而保证高铁用水泥乳化沥青砂浆的施工性能及后期使用性能。
本发明的技术方案是：一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，其特征在于其组成原料各组分的重量百分比为：
纤维素衍生物       25-70％
强碱弱酸盐         15-60％
无机氧化物        10-50％。
所述的高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，其特征在于：所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素中的任一种。
所述的一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，其特征在于：所述的强碱弱酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、亚硫酸钠，亚硫酸钾、硅酸钠、硅酸钾中的任一种。
所述的一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，其特征在于：所述的无机氧化物为氧化钙、氧化硅、氧化铝中的任一种。
所述的一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂的用量，其特征在于：所述的水泥乳化沥青气泡稳定剂在水泥乳化沥青砂浆中的加入量为水泥乳化沥青砂浆重量的0.2-0.9％。
本发明提供的高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，能有效地保护和稳定砂浆拌合、运输、灌注及成型过程中浆体中形成的气泡，使得制备的板式无砟轨道弹性调整层基本无贯穿孔，无明显炸泡现象，成型后砂浆结构完好、气泡分布均匀。
具体实施方式
以下将未使用本发明涉及的气泡稳定剂的乳化沥青砂浆对比例与使用本发明涉及的气泡稳定剂的乳化沥青砂浆实施例的浆体稳定性能对比情况说明如下，以进一步说明本发明的优异性能。
本发明所述高铁用水泥乳化沥青砂浆气泡稳定剂的制备方法为：将纤维素衍生物、强碱弱酸盐和无机氧化物在常温下混合在一起，用机械搅拌机搅拌混合均匀便得到本发明产品。
对比例1
准确称取水泥、砂子、膨胀剂、消泡剂、铝粉、乳化沥青、减水剂、水，用胶砂搅拌机混合搅拌制备水泥乳化沥青砂浆，各原料所占重量份数为：100、206、11、21、0.006、53、0.6、32。将制备的水泥乳化沥青砂浆置于内径为3.5cm、高100cm量筒中，测定水泥乳化沥青砂浆浆体初始高度h0，待砂浆初凝时测定终止高度ht，计算水泥乳化沥青砂浆浆体稳定系数Ψi，Ψi＝ht/h0×100％；此外，还测定水泥乳化沥青砂浆浆体密度及浆柱局部密度，结果如表1所示。
实施例1
按重量份数称取羟丙基乙基纤维素45份，磷酸一氢钠35份，氧化硅20份，用机械搅拌机充分搅拌，混合均匀后得到本发明产品RMA。
准确称取水泥、砂子、膨胀剂、消泡剂、铝粉、乳化沥青、减水剂、水、本发明产品RMA，用胶砂搅拌机混合搅拌制备水泥乳化沥青砂浆，各原料所占重量份数为：100、206、11、21、0.006、53、0.6、32、2。将制备的水泥乳化沥青砂浆置于内径为3.5cm、高100cm量筒中，测定水泥乳化沥青砂浆浆体初始高度h0，待砂浆初凝时测定终止高度ht，计算水泥乳化沥青砂浆浆体稳定系数Ψi，Ψi＝ht/h0×100％；此外，测定水泥乳化沥青砂浆浆体密度及浆柱局部密度，结果如表1所示。
表1水泥乳化沥青砂浆浆体稳定性测试结果
由表1可知，加入本发明产品的水泥乳化沥青砂浆半小时浆体密度基本保持不变，放置半小时后浆柱的局部密度也无明显差别，这些性能都明显优于未加入本发明产品的水泥乳化沥青砂浆；浆体稳定系数表明加入本发明产品后，浆柱初凝时高度基本无变化，而未加入本发明产品的浆柱初凝时高度变化较大。这些数据均有力地说明本发明产品能有效稳定水泥乳化沥青砂浆，是良好的水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂。

Claims (1)

1.一种高铁用水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂，其特征在于其组成原料各组分的重量百分比为：
纤维素衍生物        25-70％
强碱弱酸盐          15-60％
无机氧化物          10-50％
所述的纤维素衍生物为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基乙基纤维素中的任一种；
所述的强碱弱酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、亚硫酸钠，亚硫酸钾、硅酸钠、硅酸钾中的任一种；
所述的无机氧化物为氧化钙、氧化硅、氧化铝中的任一种；
所述的水泥乳化沥青砂浆的气泡稳定剂在水泥乳化沥青砂浆中的加入量为水泥乳化沥青砂浆重量的0.2-0.9％。
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