CN105670320B - Ca砂浆用阴离子乳化沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CA砂浆用阴离子乳化沥青及其制备方法，所述的CA砂浆用阴离子乳化沥青按重量份数计，包括如下组分：沥青35~50份、再生乳胶8~20份、松香0.2~1份、硬脂酰乳酸钙2~5份、十二烷基氯化铵5~10份、羧甲基纤维素钠0.5~2份、甲基纤维素0.5~2份、聚丙烯酰胺聚合物0.2~1份、稳定剂0.2~1份、硫酸铵0.2~1份和水，总计100份，余量为水。该CA砂浆用阴离子乳化沥具有抗冻性能好、粘结性好、长期储存稳定、能有效避免水泥乳化沥青砂浆分层，可使温度适应性强，工作时间适宜，填充性能好、与水泥适应性强，与骨料粘附力强的特性。

Description

CA砂浆用阴离子乳化沥青及其制备方法
背景技术
本发明涉及一种乳化沥青，特别是一种主要用于高速铁路板式无碴轨道或城市轻轨的乳化沥青水泥砂浆中的一种阴离子乳化沥青。
技术领域
CRTS Ⅰ型和CRTS Ⅱ型板式无砟轨道是我国高速铁路的主要轨道结构形式，水泥乳化沥青砂浆层(Cement Asphaltmortar，简称CA砂浆)处于预制混凝土轨道板与底座(或支撑层)之间，主要起到支撑、调整、缓冲协调等作用，是轨道结构中关键功能材料之一。水泥乳化沥青砂浆由乳化沥青、干料、消泡剂、水等原材料组成。CA砂浆的核心组分是乳化沥青，乳化沥青很大程度上影响这CA砂浆的性能。因此，对乳化沥青的研发是CA砂浆制备技术的关键环节之一。
但现有的乳化沥青由于未考虑CA砂浆在高速铁路板式无碴轨道应用中的特殊要求，如流动度、抗裂性、可工作时间、早期强度、离析收缩、耐候性以及与水泥体系的相容性等，因此若将其作为主要成分之一应用在CA砂浆中，制成的砂浆容易出现可工作时间短、强度达不到、抗裂效果差、易收缩分层、填充性差以及与水泥体系的相容性差等不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种抗冻性能好、粘结性好、长期储存稳定、能有效避免水泥乳化沥青砂浆分层，可使温度适应性强，工作时间适宜，填充性能好、与水泥适应性强，与骨料粘附力强的阴离子乳化沥青及其制备方法。
为实现发明目的，本发明采取如下的技术方案：
CA砂浆用阴离子乳化沥青，按重量份数计，包括如下组分：
作为优选，所述的沥青为石油沥青，其是在炼油厂内采用塔式蒸馏法将原油各馏分经汽化、冷凝，而使之按沸点范围分为汽油、煤油、柴油和蜡油等轻质产品馏分从分馏塔顶部和侧线分别抽出，与此同时，原油中所含高沸点组分经浓缩而成石油沥青。
作为优选，所述的稳定剂为无机盐，包括氯化钙、氯化镁、氯化钡和氯化铵等中的一种或多种。
本发明中的橡胶粉能增加沥青的抗裂性能；甲基纤维素为流变助剂，能增加沥青的流动性能，更好的与水泥结合；硬脂酰乳酸钙是乳白色粉末或片状固体，能很好地分散于热水中，具有良好的乳化、防老化、增筋等作用；松香具有增黏、乳化、软化、防潮、防腐、绝缘等优良性能；所述硫酸铵主要改善乳化沥青的破乳时间；聚氨酯类缔合型增稠剂能够使得使用这种乳化沥青制备的CA砂浆具有良好的施工和易性，能够有效降低CA砂浆的分离度，避免CA砂浆泌水、分层等不利病害的发生；羧甲基纤维素钠是一种性能优良的增碉剂，可以将其添加到CA砂浆用阴离子乳化沥青中作为稳定剂与缔合型增稠剂T复配使用。
本发明还涉及上述的CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，采取如下的技术手段：
CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)按配方量，将沥青、橡胶粉和松香在混合釜内搅拌2-3hr，温度为170～180℃得到沥青混合物；
(2)按配方量将羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚氨酯类缔合型增稠剂、稳定剂、硫酸铵用水稀释得到稀释的助剂；
(3)按配方量将所述硬脂酰乳酸钙和十二烷基苯磺酸钠和稀释后的助剂溶于70℃～90℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例。
实施例1
CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，具体包括如下：
(1)将沥青35kg、橡胶粉12kg和松香0.5kg在混合釜内搅拌2hr，温度为170℃得到沥青混合物；
(2)将羧甲基纤维素钠0.5kg、甲基纤维素0.8kg、聚氨酯类缔合型增稠剂0.6kg、氯化钙0.6kg、硫酸铵0.2kg用27kg水稀释得到稀释的助剂；
(3)将所述硬脂酰乳酸钙2kg和十二烷基苯磺酸钠8kg和稀释后的助剂溶于12.8kg的90℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品，其中乳化沥青颗粒的平均粒径为1.9μm，模数粒径是1.7μm。
实施例2
CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，具体包括如下：
(1)将沥青50kg、橡胶粉8kg和松香1kg在混合釜内搅拌3hr，温度为180℃得到沥青混合物；
(2)将羧甲基纤维素钠2kg、甲基纤维素0.5kg、聚氨酯类缔合型增稠剂1kg、氯化镁0.2kg、硫酸铵0.2kg用20kg水稀释得到稀释的助剂；
(3)将所述硬脂酰乳酸钙5kg和十二烷基苯磺酸钠7kg和稀释后的助剂溶于5.1kg的80℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品，其中乳化沥青颗粒的平均粒径为2.0μm，模数粒径是1.8μm。
实施例3
CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，具体包括如下：
(1)将沥青40kg、橡胶粉20kg和松香0.2kg在混合釜内搅拌3hr，温度为175℃得到沥青混合物；
(2)将羧甲基纤维素钠0.8kg、甲基纤维素1.2kg、聚氨酯类缔合型增稠剂0.2kg、氯化钡0.2kg、硫酸铵0.5kg用20kg水稀释得到稀释的助剂；
(3)将所述硬脂酰乳酸钙2kg和十二烷基苯磺酸钠8kg和稀释后的助剂溶于6.9kg的70℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品，其中乳化沥青颗粒的平均粒径为1.9μm，模数粒径是1.8μm。
实施例4
CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，具体包括如下：
(1)将沥青48kg、橡胶粉12kg和松香1kg在混合釜内搅拌2.5hr，温度为180℃得到沥青混合物；；
(2)将羧甲基纤维素钠2kg、甲基纤维素1.2kg、聚氨酯类缔合型增稠剂1kg、氯化铵0.2kg、硫酸铵0.8kg用22kg水稀释得到稀释的助剂；
(3)将所述硬脂酰乳酸钙3kg和十二烷基苯磺酸钠5kg和稀释后的助剂溶于3.8kg的70℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品，其中乳化沥青颗粒的平均粒径为2.1μm，模数粒径是1.9μm。
效果实施例
使用应用实施例1～4制备的乳化沥青，按照以下方法配制成乳化沥青水泥砂浆：
取500g乳化沥青，1100克机制砂，700克水泥，加入适量的水(调整砂浆稠度在规范内)，使用搅拌器先高速搅拌3分钟(转速约200rpm)，然后再低速搅拌3分钟(转速约60rpm)，确保砂浆混合均匀(指砂浆内部没有结团，砂浆表面没有漂浮物)后再测试各项性能，标记依次为1#，2#，3#和4#。
对实施例1-4的乳化沥青的进行性能指标检测，结果如下：
针对效果实施例对所得的乳化沥青水泥砂浆进行性能检测，结果如下

Claims (3)

1.CA砂浆用阴离子乳化沥青，其特征在于按重量份数计，包括如下组分：
总计100份，余量为水；
所述的CA砂浆用阴离子乳化沥青的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)按配方量，将沥青、橡胶粉和松香在混合釜内搅拌2-3hr，温度为170～180℃得到沥青混合物；
(2)按配方量将羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚氨酯类缔合型增稠剂、稳定剂、硫酸铵用水稀释得到稀释的助剂；
(3)按配方量将所述硬脂酰乳酸钙和十二烷基苯磺酸钠和稀释后的助剂溶于70℃～90℃的水中，配制成皂液，并调pH值到11～11.5之间；
(4)将沥青混合物和皂液同时经胶体磨进行乳化，乳化后得到沥青乳液，冷却至室温，即制得乳化沥青产品。
2.根据权利要求1所述的CA砂浆用阴离子乳化沥青，其特征在于所述的沥青为石油沥青，其是在炼油厂内采用塔式蒸馏法将原油各馏分经汽化、冷凝，而使之按沸点范围分为汽油、煤油、柴油和蜡油轻质产品馏分从分馏塔顶部和侧线分别抽出，与此同时，原油中所含高沸点组分经浓缩而成石油沥青。
3.根据权利要求1所述的CA砂浆用阴离子乳化沥青，其特征在所述的稳定剂为无机盐，包括氯化钙、氯化镁、氯化钡和氯化铵中的一种或多种。
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