CN107814542A - 一种铁路用灌浆料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

一种铁路用灌浆料，该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：胶凝材料：40～55；高强集料：40～55；专用膨胀剂：2～4；聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；防沉剂：0.01～0.05；专用调凝剂：0.01～0.15；胶凝材料包含以下重量份数的原料：硅酸盐水泥：70～90；硫铝酸盐熟料粉：5～20；活性矿物掺合料：1～30；复合活化剂：0.04～0.07。本发明产品小时强度高，后期强度持续增长，克服了硅酸盐类铁路灌浆料早期强度发展缓慢、硫铝酸盐类铁路灌浆料后期抗压强度发展乏力、抗折强度倒缩的缺点。

Description

一种铁路用灌浆料及其生产方法

技术领域

本发明涉及浆料的技术领域，特别是涉及一种针对目前水泥基灌浆材料存在浆体硬化后沉缩、开裂等问题，利用石灰厂废料、石膏泥等材料，经合理配方设计而成的一种铁路用灌浆料。

背景技术

在国内，早期预应力孔道灌浆所使用的传统压浆料一般为纯水泥浆，施工时，采用水泥、水、减水剂、膨胀剂等进行现场配制。现场配制的灌浆料必须满足：水灰比为0.40~0.45，掺入适量减水剂，可以把水灰比最低减小到0.35；压浆料最大泌水率不得超过3%，泌水应在24h内重新被灰浆吸收；压浆料的粘稠度应控制在14-18s；压浆料在凝固前具备一定的膨胀作用；压浆料试块的抗压强度不低于50MPa。现场采用水泥、各种外加剂和水配制压浆料，通常存在各种外加剂兼容性不良、水泥与减水剂适应性差等问题，造成孔道灌浆存在以下严重问题：（1）浆体质量稳定性差、流动性差、流动损失快，体积稳定性汪良；（2）新拌浆体泌水大，易离析分层、浆体中微沫多，流动性不好，凝结时间不适中，浆体压浆时往往不顺畅，易堵管，施工速度慢，孔道也很难成饱满状态等；（3）硬化后浆体不密实，气泡、针隙类空隙多，与预应力筋粘结不实，浆体中甚至有断纹，孔道不饱满，高点外浆体起粉等。上述问题不仅影响施工，而且直接关乎桥梁结构的耐久性及安全使用。

目前铁路用支座砂浆存在沉缩、开裂、后期强度发展乏力、抗折强度倒缩、保存时间不长等缺点。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的是提供一种铁路用灌浆料及其生产方法，针对目前铁路用支座砂浆存在沉缩、开裂、后期强度发展乏力、抗折强度倒缩、保存时间不长等缺点，经科学合理配方设计而成的一种铁路用灌浆材料。

本发明所采用的技术方案是：

一种铁路用灌浆料，该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：

胶凝材料：40～55；

高强集料：40～55；

专用膨胀剂：2～4；

聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；

防沉剂：0.01～0.05；

专用调凝剂：0.01～0.15；

胶凝材料包含以下重量份数的原料：

硅酸盐水泥：70～90；

硫铝酸盐熟料粉：5～20；

活性矿物掺合料：1～30；

复合活化剂：0.04～0.07。

高强集料用细度为0.1-1mm的硅质材料。

为防止浆体干缩、开裂，在配方中加入适量的专用膨胀剂，专用膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化钙膨胀剂或硫铝酸钙－氧化钙膨胀剂按比例复合的膨胀剂。

选用聚羧酸高效减水剂可以改善浆体流动性。

防沉剂为低粘度纤维素醚，可以解决浆体沉缩、泌水的问题。

为控制浆体小时强度，配方引入了专用调凝剂，专用调凝剂为促凝型水泥硬化速度调整剂。

硅酸盐水泥是 标号以上的硅酸盐水泥。

硫铝酸盐熟料粉是用碳酸钙、赤铁矿、高岭石和石膏按照重量配比为3:2:3:1，经过1300~1350℃煅烧后，再掺加重量百分比为5-8%大理石和5-8%花岗岩共同粉磨所制成的熟料粉。

活性矿物掺合料包括以下重量份数的原料：粒化高炉矿渣20～40、硬石膏2～10、三乙醇胺磷酸盐0.3～0.5；其制备方法：将粒化高炉矿渣破碎至0.5-5mm，得到细料；将细料与硬石膏混合均匀，得到混合料；在混合料中加入三乙醇胺磷酸盐后进行粉磨，至比表面积≥450㎡/kg，得到所述活性矿物掺合料。

复合活化剂是将硫化钠、氢氧化钠与萘磺酸钠甲醛缩合物混合，加入催化剂三异丙醇胺和钡盐配制而成；其中各组分的加入量为：硫化钠25-30份、氢氧化钠20-25份、萘磺酸钠甲醛缩合物6-8份、三异丙醇胺0.2-0.4份、钡盐15-20份。

所述的铁路用灌浆料，其生产方法包括以下步骤：

a.胶凝材料的粉磨：将硅酸盐水泥与硫铝酸盐熟料粉、活性矿物掺合料、复合活化剂粉磨至比表面积500-600㎡/kg；

b.混合工艺：将步骤a粉磨均化好的胶凝材料与高强集料、专用膨胀剂、聚羧酸盐减水剂、防沉剂、专用调凝剂按重量份数一起加入到混合磨机中充分混合均匀，经过均化处理后制得铁路用灌浆料。

本发明的有益效果：

1、本发明产品小时强度高，后期强度持续增长，克服了硅酸盐类铁路灌浆料早期强度发展缓慢、硫铝酸盐类铁路灌浆料后期抗压强度发展乏力、抗折强度倒缩的缺点；

2、新拌浆体的不泌水，浆体的粘稠性高，浆体对骨料的包裹和承托的作用强，大大减少骨料下沉现象的发生，使新拌混凝土在施工过程保持良好的匀质性，硬化后力学性能均衡；

3、使用专用调凝剂，解决了产品小时强度及产品存放时间；

4、使用专用灌浆膨胀剂，本产品具有塑性膨胀与硬化期膨胀双重效应，解决灌浆材料的密实、充盈以及干缩开裂等问题；

5、施工使用操作简便，易于控制质量。

具体实施方式

实施例1

一种铁路用灌浆料，该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：胶凝材料：40～55；高强集料：40～55；专用膨胀剂：2～4；聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；防沉剂：0.01～0.05；专用调凝剂：0.01～0.15；胶凝材料包含以下重量份数的原料：硅酸盐水泥：70～90；硫铝酸盐熟料粉：5～20；活性矿物掺合料：1～30；复合活化剂：0.04～0.07。

高强集料用细度为0.1-1mm的硅质材料。专用膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化钙膨胀剂或硫铝酸钙－氧化钙膨胀剂按比例复合的膨胀剂。防沉剂为低粘度纤维素醚。专用调凝剂为促凝型水泥硬化速度调整剂。硅酸盐水泥是42.5标号以上的硅酸盐水泥。

硫铝酸盐熟料粉是用碳酸钙、赤铁矿、高岭石和石膏按照重量配比为3:2:3:1，经过1300~1350℃煅烧后，再掺加重量百分比为5-8%大理石和5-8%花岗岩共同粉磨所制成的熟料粉。

活性矿物掺合料包括以下重量份数的原料：粒化高炉矿渣20～40、硬石膏2～10、三乙醇胺磷酸盐0.3～0.5；其制备方法：将粒化高炉矿渣破碎至0.5-5mm，得到细料；将细料与硬石膏混合均匀，得到混合料；在混合料中加入三乙醇胺磷酸盐后进行粉磨，至比表面积≥450㎡/kg，得到所述活性矿物掺合料。

复合活化剂是将硫化钠、氢氧化钠与萘磺酸钠甲醛缩合物混合，加入催化剂三异丙醇胺和钡盐配制而成；其中各组分的加入量为：硫化钠25-30份、氢氧化钠20-25份、萘磺酸钠甲醛缩合物6-8份、三异丙醇胺0.2-0.4份、钡盐15-20份。

所述的铁路用灌浆料，其生产方法包括以下步骤：

a.胶凝材料的粉磨：将硅酸盐水泥与硫铝酸盐熟料粉、活性矿物掺合料、复合活化剂粉磨至比表面积500-600㎡/kg；

b.混合工艺：将步骤a粉磨均化好的胶凝材料与高强集料、专用膨胀剂、聚羧酸盐减水剂、防沉剂、专用调凝剂按重量份数一起加入到混合磨机中充分混合均匀，经过均化处理后制得铁路用灌浆料。

检验数据如下：

表1

实施例2

一种铁路用灌浆料，该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：胶凝材料：40～55；高强集料：40～55；专用膨胀剂：2～4；聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；防沉剂：0.01～0.05；专用调凝剂：0.01～0.15；胶凝材料包含以下重量份数的原料：硅酸盐水泥：70～90；硫铝酸盐熟料粉：5～20；活性矿物掺合料：1～30；复合活化剂：0.04～0.07。

高强集料用细度为0.1-1mm的硅质材料。专用膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化钙膨胀剂或硫铝酸钙－氧化钙膨胀剂按比例复合的膨胀剂。防沉剂为低粘度纤维素醚。专用调凝剂为促凝型水泥硬化速度调整剂。硅酸盐水泥是 标号以上的硅酸盐水泥。

硫铝酸盐熟料粉是用碳酸钙、赤铁矿、高岭石和石膏按照重量配比为3:2:3:1，经过1300~1350℃煅烧后，再掺加重量百分比为5-8%大理石和5-8%花岗岩共同粉磨所制成的熟料粉。

活性矿物掺合料包括以下重量份数的原料：粒化高炉矿渣20～40、硬石膏2～10、三乙醇胺磷酸盐0.3～0.5；其制备方法：将粒化高炉矿渣破碎至0.5-5mm，得到细料；将细料与硬石膏混合均匀，得到混合料；在混合料中加入三乙醇胺磷酸盐后进行粉磨，至比表面积≥450㎡/kg，得到所述活性矿物掺合料。

复合活化剂是将硫化钠、氢氧化钠与萘磺酸钠甲醛缩合物混合，加入催化剂三异丙醇胺和钡盐配制而成；其中各组分的加入量为：硫化钠25-30份、氢氧化钠20-25份、萘磺酸钠甲醛缩合物6-8份、三异丙醇胺0.2-0.4份、钡盐15-20份。

所述的铁路用灌浆料，其生产方法包括以下步骤：

a.胶凝材料的粉磨：将硅酸盐水泥与硫铝酸盐熟料粉、活性矿物掺合料、复合活化剂粉磨至比表面积500-600㎡/kg；

b.混合工艺：将步骤a粉磨均化好的胶凝材料与高强集料、专用膨胀剂、聚羧酸盐减水剂、防沉剂、专用调凝剂按重量份数一起加入到混合磨机中充分混合均匀，经过均化处理后制得铁路用灌浆料。

检验数据如下：

表2

实施例3

一种铁路用灌浆料，该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：胶凝材料：40～55；高强集料：40～55；专用膨胀剂：2～4；聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；防沉剂：0.01～0.05；专用调凝剂：0.01～0.15；胶凝材料包含以下重量份数的原料：硅酸盐水泥：70～90；硫铝酸盐熟料粉：5～20；活性矿物掺合料：1～30；复合活化剂：0.04～0.07。

高强集料用细度为0.1-1mm的硅质材料。专用膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化钙膨胀剂或硫铝酸钙－氧化钙膨胀剂按比例复合的膨胀剂。防沉剂为低粘度纤维素醚。专用调凝剂为促凝型水泥硬化速度调整剂。硅酸盐水泥是42.5标号以上的硅酸盐水泥。

硫铝酸盐熟料粉是用碳酸钙、赤铁矿、高岭石和石膏按照重量配比为3:2:3:1，经过1300~1350℃煅烧后，再掺加重量百分比为5-8%大理石和5-8%花岗岩共同粉磨所制成的熟料粉。

活性矿物掺合料包括以下重量份数的原料：粒化高炉矿渣20～40、硬石膏2～10、三乙醇胺磷酸盐0.3～0.5；其制备方法：将粒化高炉矿渣破碎至0.5-5mm，得到细料；将细料与硬石膏混合均匀，得到混合料；在混合料中加入三乙醇胺磷酸盐后进行粉磨，至比表面积≥450㎡/kg，得到所述活性矿物掺合料。

复合活化剂是将硫化钠、氢氧化钠与萘磺酸钠甲醛缩合物混合，加入催化剂三异丙醇胺和钡盐配制而成；其中各组分的加入量为：硫化钠25-30份、氢氧化钠20-25份、萘磺酸钠甲醛缩合物6-8份、三异丙醇胺0.2-0.4份、钡盐15-20份。

所述的铁路用灌浆料，其生产方法包括以下步骤：

a.胶凝材料的粉磨：将硅酸盐水泥与硫铝酸盐熟料粉、活性矿物掺合料、复合活化剂粉磨至比表面积500-600㎡/kg；

b.混合工艺：将步骤a粉磨均化好的胶凝材料与高强集料、专用膨胀剂、聚羧酸盐减水剂、防沉剂、专用调凝剂按重量份数一起加入到混合磨机中充分混合均匀，经过均化处理后制得铁路用灌浆料。

检验数据如下：

表3

可见，本申请的产品均符合行业标准。

Claims (10)

1.一种铁路用灌浆料，其特征在于：该铁路用灌浆料包含以下重量份数的原料：

胶凝材料：40～55；

高强集料：40～55；

专用膨胀剂：2～4；

聚羧酸盐减水剂：0.1～0.3；

防沉剂：0.01～0.05；

专用调凝剂：0.01～0.15；

胶凝材料包含以下重量份数的原料：

硅酸盐水泥：70～90；

硫铝酸盐熟料粉：5～20；

活性矿物掺合料：1～30；

复合活化剂：0.04～0.07。

2.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的高强集料用细度为0.1-1mm的硅质材料。

3.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的专用膨胀剂为塑性膨胀剂、氧化钙膨胀剂或硫铝酸钙－氧化钙膨胀剂按比例复合的膨胀剂。

4.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的防沉剂为低粘度纤维素醚。

5.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的专用调凝剂为促凝型水泥硬化速度调整剂。

6.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的硅酸盐水泥是42.5标号以上的硅酸盐水泥。

7.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征还在于，所述的硫铝酸盐熟料粉是用碳酸钙、赤铁矿、高岭石和石膏按照重量配比为3:2:3:1，经过1300~1350℃煅烧后，再掺加重量百分比为5-8%大理石和5-8%花岗岩共同粉磨所制成的熟料粉。

8.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征在于，所述的活性矿物掺合料包括以下重量份数的原料：粒化高炉矿渣20～40、硬石膏2～10、三乙醇胺磷酸盐0.3～0.5；其制备方法：将粒化高炉矿渣破碎至0.5-5mm，得到细料；将细料与硬石膏混合均匀，得到混合料；在混合料中加入三乙醇胺磷酸盐后进行粉磨，至比表面积≥450㎡/kg，得到所述活性矿物掺合料。

9.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征在于，所述的复合活化剂是将硫化钠、氢氧化钠与萘磺酸钠甲醛缩合物混合，加入催化剂三异丙醇胺和钡盐配制而成；其中各组分的加入量为：硫化钠25-30份、氢氧化钠20-25份、萘磺酸钠甲醛缩合物6-8份、三异丙醇胺0.2-0.4份、钡盐15-20份。

10.根据权利要求1所述的铁路用灌浆料，其特征在于，其生产方法包括以下步骤：

a.胶凝材料的粉磨：将硅酸盐水泥与硫铝酸盐熟料粉、活性矿物掺合料、复合活化剂粉磨至比表面积500-600㎡/kg；

b.混合工艺：将步骤a粉磨均化好的胶凝材料与高强集料、专用膨胀剂、聚羧酸盐减水剂、防沉剂、专用调凝剂按重量份数一起加入到混合磨机中充分混合均匀，经过均化处理后制得铁路用灌浆料。