CN102515644B - 一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型ca砂浆干料及ca砂浆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适用于夏季施工的耐高温防泌水型的CA砂浆干料及包含所述CA砂浆干料的CA砂浆。所述适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，由水泥、掺合料、砂子、铝粉、膨胀剂、缓凝剂和吸水树脂混合而成，各原材料所占重量份为：水泥和掺合料100份，砂子150-180份，铝粉0.005-0.02份，膨胀剂0.1-10份，缓凝剂0.1-1.0份，吸水树脂0.01-1.0份。本发明既提高CA砂浆的耐温性能，又有效防止泌水问题。本发明适宜高强型CA砂浆高温季节的施工。

Description

一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料及CA砂浆

技术领域

本发明涉及一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料及CA砂浆。

背景技术

高速铁路由于速度快、输送能力大、舒适方便、安全性好以及受环境影响小等优点成为我国交通建设发展的重要方向，根据《中国铁路中长期发展规划》到2020年，规划“四纵四横”铁路快速客运通道以及四个城际快速客运系统，建设客运专线12万公里以上，客车速度目标达到每小时200公里及以上。板式无砟轨道由于具有结构整体性与稳定性好以及维修量少等优点，是高速铁路建设的发展方向。板式无砟轨道是由混凝土底座、CA砂浆、轨道板等部分组成。其中CA砂浆是由干料、乳化沥青、水、消泡剂和减水剂等拌和而成有机无机胶凝复合材料，在轨道板和混凝土底座之间充当弹性垫层，起到调平和缓冲等作用，是高速铁路建设的关键工程材料之一。

CA砂浆材料相继在京津、沪宁、京沪、宁杭等高速铁路中得到应用，但是由于CA砂浆是灌注材料，受施工温度影响显著，特别是II型CA砂浆，由于水泥含量高、乳化沥青含量低、用水量少，容易出现了夏季损失快，无法灌入的问题。为了满足夏季施工要求，提高CA砂浆的流动性，延长其工作时间，一般采取使用高效减水剂并提高减水剂掺量的办法。增加减水剂用量，虽然可以一定程度上延缓CA砂浆的损失，延长其工作时间，但是带来另外一个严重的负面效应是引起CA砂浆离析泌水问题，导致灌注的CA砂浆版面出现大量泌水，严重影响CA砂浆的质量，降低其与上层轨道板的粘结力，给高速运行的列车带来隐患，危机人们的生命和财产安全。因此，调整和优化现有水泥沥青砂浆干料组成，使其不仅具有流动性好、损失慢等特点，解决夏季高温施工难题，而且防止出现离析、泌水等问题，是本领域亟待解决的重大问题之一。

发明内容

本发明提供一种适用于夏季施工的耐高温防泌水型的CA砂浆干料。

本发明还提供包含上述CA砂浆干料的CA砂浆。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，由水泥、掺合料、砂子、铝粉、膨胀剂、缓凝剂和吸水树脂混合而成，各原材料所占重量份为：水泥和掺合料100份，砂子150-180份，铝粉0.005-0.02份，膨胀剂0.1-10份，缓凝剂0.1-1.0份，吸水树脂0.01-1.0份。

所述的水泥和掺合料的重量百分比分别为：水泥80-95％，掺合料为5-20％。

所述的水泥可根据施工要求，选择32.5、42.5或52.5的P.II型硅酸盐水泥。为了提高CA砂浆耐温性能，采用掺合料替代部分水泥，掺合料优选粉煤灰和/或矿渣，鉴于II级粉煤灰和超细矿渣有增加混凝土粘度的趋势，因此优选I级粉煤灰和/或S75型矿渣。所述的掺合料为粉煤灰和/或矿渣。其中，粉煤灰优选I级，矿渣优选S75级矿渣。

所述的缓凝剂为糖、葡萄糖酸钠和丙二醇中的一种或两种以上任意比例的混合物。

所述的吸水树脂优选为聚丙烯酸系吸水树脂，粒径为40-1000μm。吸水树脂属于热固性固体颗粒，其颗粒粒径过小影响CA砂浆的流动性，粒径过大时，则其释放水后，又造成CA砂浆空隙变大、强度下降等问题，因此优选粒径为100-800μm。

砂子优选为粒径小于118mm的黄砂，因石英砂对CA砂浆的流动性产生不利影响，造成其扩展度减小，因此优选黄砂。本领域技术人员可以根据CA砂浆的流动性要求选择砂的细度模数，比较常用的选择是细度模数1.8-2.0。

所述的铝粉应满足GB/T 2085.1的要求。

所述的膨胀剂应满足JC 476的要求。

包含所述适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料的CA砂浆，其组成包含CA砂浆干料、乳化沥青、减水剂、消泡剂和水。

其中减水剂、消泡剂可根据实际需要，如流动性、含气量等要求选用本领域公知的各种产品，经CA砂浆拌和实验确定减水剂和消泡剂的用量及水的用量。

作为优选方案，CA砂浆干料和乳化沥青的重量份数分别为100份、14～17份。

乳化沥青优选阴离子乳化沥青。

上述适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料的制备方法，是按照逐级放大的原则进行的：将所质量比例较小的铝粉、膨胀剂、缓凝剂和吸水树脂等原料按比例称量后先进行预混至均匀，然后预混料、水泥、掺合料和砂子按比例称量后再进行混合至均匀。

本发明在提高CA砂浆的耐温和防泌水方面主要采取了三大技术，首先，采用了掺合料代替部分水泥，降低水化热，延迟水化热峰值出现时间，延长CA砂浆的工作时间，提高CA砂浆的耐温性能；其次，采用缓凝技术提高CA砂浆的流动性，延长CA砂浆的工作时间；最后，采用吸水树脂，先吸收住CA砂浆中的自由水分，防止泌水，当后期需水时，自由水再被释放出来，该技术获得了意想不到的效果，既提高CA砂浆的耐温性能，又有效防止泌水问题。本发明适宜高强型CA砂浆高温季节的施工。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅限制于下面的实施例。

以下实施例中，水泥为市售的P.II型硅酸盐水泥，粉煤灰为南京热电厂I级粉煤灰，矿渣为陕西汇丰高性能粉体材料有限公司S75型矿渣，砂子的细度为1.8～2.0黄砂，阴离子乳化沥青为江苏博特新材料有限公司润强

-EA201型阴离子乳化沥青，减水剂为江苏博特新材料有限公司的PCA-I型高性能减水剂，消泡剂河南道纯DXP-007型消泡剂，膨胀剂为江苏博特新材料有限公司SBTJM

-IIIC混凝土膨胀剂，铝粉为河南省远洋铝业400目铝粉；缓凝剂为市售的工业用糖、葡萄糖酸钠和丙二醇缓凝剂中的至少一种；吸水树脂为市售的聚丙烯酸系吸水树脂，平均粒径为100-800μm)。各实施例的重量配比表1所示。

表1

为了模拟夏季施工，各原材料和试验温度均为35±1℃。按表2配置成CA砂浆，检测干料的流动性、损失和泌水情况，制备方法为所有的原材料一起投入搅拌机进行搅拌。按照《客运专线铁路CRTS II型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的规定检测CA砂浆的流动度、损失情况，泌水是将拌和后等体积的CA砂浆倒入某一定形状和体积的容器中，自砂浆出现泌水后，吸出泌水并称量体积，累计泌水量与CA砂浆中总水体积比为泌水率，数据见表2所示。

表2

从表中可以看出，按照本发明配置的干料，都具有较好的流动性和较好的抗损失性能，且均不泌水。

为验证本发明，进行了对比试验，对比例的配合比见表3所示，所用材料与实施例同。

表3

例子	水泥	掺合料	砂子	膨胀剂	铝粉	缓凝剂	吸水树脂
								实施例2	85	15	155	1	0.01	0.2	0.05
对比例1	100	0	155	1	0.01	0	0

对比例与实施例主要不同在于未使用掺合料、缓凝剂和吸水树脂。将对比例干料配制成CA砂浆，并检测其流动度、损失和泌水率，试验和检测方法与上同，试验数据见表4所示。

表4

从表4可见，对比例与实施例相比，在相同水和减水剂条件下，虽然不泌水，但是初始流动性差，且30min损失大，不满足施工要求。当增加减水剂或水用量时，虽然初始流动性和损失与实施例相近，但是出现严重泌水。

Claims (8)

1.一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，其特征在于由水泥、掺合料、砂子、铝粉、膨胀剂、缓凝剂和吸水树脂混合而成，各原材料所占重量份为：水泥和掺合料100份，砂子150-180份，铝粉0.005-0.02份，膨胀剂0.1-10份，缓凝剂0.1-1.0份，吸水树脂0.01-1.0份；所述的掺合料为粉煤灰和/或矿渣，所述的缓凝剂为市售工业用糖、葡萄糖酸钠、丙二醇中的一种或两种以上任意比例的混合物，所述的吸水树脂为聚丙烯酸系吸水树脂，粒径为40-1000μm。 

2.如权利要求1所述的一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，其特征在于，所述水泥和掺合料的重量百分比分别为：水泥80-95%，掺合料5-20%。 

3.如权利要求1所述的一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，其特征在于粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰，矿渣为S75级矿渣。 

4.如权利要求1所述的一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，其特征在于聚丙烯酸系吸水树脂的粒径为100-800μm。

5.如权利要求1所述的一种适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料，其特征在于砂子为粒径小于1.18mm的黄砂。 

6.包含权利要求1至5中任意一项所述适合于夏季施工的耐高温防泌水型CA砂浆干料的CA砂浆，其特征在于包含CA砂浆干料、乳化沥青、减水剂、消泡剂和水。 

7.如权利要求6所述的CA砂浆，其特征在于CA砂浆干料和乳化沥青的重量份数分别为100份、14~17份。 

8.如权利要求6或7所述的CA砂浆，其特征在于乳化沥青为阴离子乳化沥青。