CN106590454A - 一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺 - Google Patents

一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺 Download PDF

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Abstract

一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺，该材料为高柔性预制自粘胶带，由下列质量份数的原料组成：丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶10～30份，氯丁橡胶5～15份，软化剂5～10份，润滑剂1～3份，填料40～60份，增强剂0.5～1份，橡胶防老剂1～5份。该材料制备方法简单，现场施工操作方便，粘结性能好，位移能力高，耐老化性能佳，可低温施工，并具有良好的可再修复性。

Description

一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料 及工艺
技术领域
本发明属于轨道交通领域，具体涉及一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺。
背景技术
高速铁路无砟轨道结构中，底座板、道床板等为长线连续浇筑结构，为了适应不同温度下混凝土结构的变形，往往需要隔一段距离设置伸缩缝，同时底座/支承层与线下结构间也存在大量接缝，它们均需要使用能够承受接缝位移变化的嵌缝材料，以防止水分、杂物等进入到接缝内。
早期多用沥青作为高速铁路无砟轨道伸缩嵌缝材料，但是沥青材料高温流淌、低温变脆，耐老化性能差，服役几年后大量出现了嵌缝失效的情况，目前已被聚氨酯、硅酮嵌缝材料等高性能密封材料取代。但是，聚氨酯、硅酮嵌缝材料等高性能密封材料在应用初期亦出现了较多问题，服役过程中嵌缝材料出现了不同程度的伤损，防水密封功能已经丧失。嵌缝材料防水密封功能失效后，水会从伸缩缝进入至无砟轨道结构内部，导致冒浆、冻涨等问题。嵌缝材料失效为混凝土结构耐久性和运营安全埋下了隐患，应亟须对嵌缝材料进行修复，使其恢复防水密封功能。
现有高速铁路无砟轨道失效嵌缝材料快速修补方法主要以剔除更换高性能嵌缝材料为主。但是，聚氨酯、硅酮等高性能嵌缝材料具有交联网状结构，韧性高、强度大，且与混凝土粘结强度高，难于清除，如“天窗期”内全部采用更换的方法进行修补，会大幅降低修补效率，增加大量施工成本，同时更换采用的嵌缝材料易再次出现密封失效的问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供了一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺。
本发明的技术方案：为了实现以上目的，本发明提供了一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺，该材料为高柔性预制自粘胶带，由下列质量份数的原料组成：丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶10～30份，氯丁橡胶5～15份，软化剂5～10份，润滑剂1～3份，填料40～60份，增强剂0.5～1份，橡胶防老剂1～5份。
上述软化剂为硫酸化合物、硫酯化合物和石油树脂中的一种或几种。
上述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的一种或几种。
上述填料为碳酸钙、轻质碳酸钙和超细粉体海泡石中的一种或几种。
上述增强剂为气相二氧化硅、炭黑-白炭黑双相填充剂和粉煤灰型橡胶补强剂中的一种或几种。
上述橡胶防老剂为抗热氧老化剂、抗疲劳剂、紫外线吸收剂和抗龟裂剂中的一种或几种。
上述一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复材料的制备工艺，其特征在于：将丁基橡胶，聚异丁烯橡胶，氯丁橡胶加入至捏炼机中捏合均匀，再加入软化剂，润滑剂，填料，增强剂，橡胶防老剂进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为55℃～90℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
上述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复材料的使用方法，其特征在于：将高速铁路无砟轨道失效嵌缝材料两侧的混凝土打磨清理干净后，将界面处理剂均匀涂刷至混凝土表面，待其触粘后，将高柔性预制自粘胶带粘贴至混凝土表面，并反复滚压确保其与混凝土粘结紧密即可。
有益效果
本发明提供的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料及工艺，经过大量试验及现场应用研究，该材料和工艺科学合理，该技术具有以下有益效果：
(1)施工便捷：无需对原有嵌缝材料做大量的清理工作，直接表面封闭即可，工艺便捷。
(2)温度适应性好：该技术采用预制材料，受温度影响小，即使在低温下仍可正常施工。
(3)位移能力高：该材料的尺寸可跟随伸缩缝的变形而发生改变，且胶体本身和粘结面不会被破坏。
(4)与混凝土粘结性能良好：该材料与混凝土有较高的粘结强度。
(5)耐久性能好：该材料耐热老化、耐碱和耐紫外老化性能优异，经热处理、碱处理和紫外老化后，仍能保持良好的服役性能。
(6)具有良好的可再修复性，因某种原因破坏后，直接去除破坏的材料再次修复即可。
具体实施方式
下面以实施例说明具体实施方式，这些实施例仅限于解释说明本发明，而不限定本发明的范围。
实施例1
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶10份，氯丁橡胶5份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物5份，硬脂酸钙1份，超细粉体海泡石40份，炭黑-白炭黑双相填充剂0.5份，抗热氧老化剂0.4份，抗疲劳剂0.2份，紫外线吸收剂0.3份，抗龟裂剂0.1份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为55℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例2
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶30份，氯丁橡胶15份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物4份，硫酯化合物3份，石油树脂3份，硬脂酸钙1份，硬脂酸锌1份，硬脂酸镁1份，碳酸钙10份，轻质碳酸钙30份，超细粉体海泡石20份，气相二氧化硅0.3份，炭黑-白炭黑双相填充剂0.2份，粉煤灰型橡胶补强剂0.5份，抗热氧老化剂1份，抗疲劳剂1份，紫外线吸收剂1份，抗龟裂剂2份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为90℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例3
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶20份，氯丁橡胶10份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物2份，硫酯化合物2份，石油树脂1份，硬脂酸钙0.5份，硬脂酸锌1份，硬脂酸镁0.5份，碳酸钙10份，轻质碳酸钙20份，超细粉体海泡石20份，气相二氧化硅0.3份，炭黑-白炭黑双相填充剂0.25份，粉煤灰型橡胶补强剂0.2份，抗热氧老化剂0.5份，抗疲劳剂1份，紫外线吸收剂0.5份，抗龟裂剂1份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为72℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例4
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶15份，氯丁橡胶7.5份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物2份，硫酯化合物1份，石油树脂3.25份，硬脂酸钙0.5份，硬脂酸锌0.5份，硬脂酸镁0.5份，碳酸钙5份，轻质碳酸钙20份，超细粉体海泡石20份，气相二氧化硅0.125份，炭黑-白炭黑双相填充剂0.3份，粉煤灰型橡胶补强剂0.2份，抗热氧老化剂0.5份，抗疲劳剂0.5份，紫外线吸收剂0.5份，抗龟裂剂0.5份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为64℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例5
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶25份，氯丁橡胶12.5份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物2份，硫酯化合物3份，石油树脂3.75份，硬脂酸钙1.5份，硬脂酸锌0.5份，硬脂酸镁0.5份，碳酸钙5份，轻质碳酸钙30份，超细粉体海泡石20份，气相二氧化硅0.175份，炭黑-白炭黑双相填充剂0.3份，粉煤灰型橡胶补强剂0.4份，抗热氧老化剂1份，抗疲劳剂1份，紫外线吸收剂1份，抗龟裂剂1份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为81℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例6
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶13份，氯丁橡胶6份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物6份，硬脂酸锌1.2份，轻质碳酸钙43份，气相二氧化硅0.6，抗热氧老化剂0.5份，抗疲劳剂0.2份，紫外线吸收剂0.3份，抗龟裂剂0.5份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为60℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例7
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶27份，氯丁橡胶13份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酯化合物9份，硬脂酸钙2.8份，轻质碳酸钙37，超细粉体海泡石20份，粉煤灰型橡胶补强剂0.9份，抗热氧老化剂1份，抗疲劳剂1份，紫外线吸收剂1.5份，抗龟裂剂1份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为85℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
实施例8
将丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶24份，氯丁橡胶11份加入至捏炼机中捏合均匀，再加入硫酸化合物2份，硫酯化合物3份，石油树脂3.75份，硬脂酸钙5份，硬脂酸锌0.5份，轻质碳酸钙48，气相二氧化硅0.55份，抗热氧老化剂0.9份，抗疲劳剂0.2份，紫外线吸收剂0.8份，抗龟裂剂1份进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为75℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
将实例1～8中的嵌缝材料伤损快速修复材料用于运营的高速铁路无砟轨道嵌缝材料离缝修复，具体工艺为：
(1)采用打磨机将伸缩缝两侧混凝土打磨，露出洁净、坚实的混凝土表面；
(2)涂刷高柔性预制自粘胶带专用界面剂，提高材料与混凝土粘结力；
(3)待界面剂触粘后，将高柔性预制自粘胶带逐步覆盖在伸缩缝表面，并对胶带俩侧进行轻微按压，使其与混凝土进行初步粘结；
(4)待高柔性预制自粘胶带将伸缩缝完全覆盖并与混凝土初步粘结后，采用专用胶辊对其与混凝土的粘结部分进行反复滚压，滚压时压力不宜过大，保证材料厚度≥2mm。
(5)撕去高柔性预制自粘胶带的表面隔离纸。

Claims (8)

1.一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：该材料为高柔性预制自粘胶带，由下列质量份数的原料组成：丁基橡胶100份，聚异丁烯橡胶10～30份，氯丁橡胶5～15份，软化剂5～10份，润滑剂1～3份，填料40～60份，增强剂0.5～1份，橡胶防老剂1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：所述软化剂为硫酸化合物、硫酯化合物和石油树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：所述填料为碳酸钙、轻质碳酸钙和超细粉体海泡石中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：所述增强剂为气相二氧化硅、炭黑-白炭黑双相填充剂和粉煤灰型橡胶补强剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复的材料，其特征在于：所述橡胶防老剂为抗热氧老化剂、抗疲劳剂、紫外线吸收剂和抗龟裂剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复材料的制备工艺，其特征在于：将丁基橡胶，聚异丁烯橡胶，氯丁橡胶加入至捏炼机中捏合均匀，再加入软化剂，润滑剂，填料，增强剂，橡胶防老剂进行捏合，捏合均匀后放入炼胶机中进行混炼，混炼温度为55℃～90℃，然后采用压延机将材料压延成厚度3mm±0.5mm，宽度10cm±2mm的卷材，待材料冷去后，采用隔离纸进行隔离卷曲。
8.根据权利要求1和7所述的一种适用于高速铁路无砟轨道嵌缝材料伤损快速修复材料的使用方法，其特征在于：将高速铁路无砟轨道失效嵌缝材料两侧的混凝土打磨清理干净后，将界面处理剂均匀涂刷至混凝土表面，待其触粘后，将高柔性预制自粘胶带粘贴至混凝土表面，并反复滚压确保其与混凝土粘结紧密即可。
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