CN115259786A - 一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程材料技术领域，且公开了一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，包括以下重量份数配比的原料：水泥
石英砂
硅灰
粉煤灰
漂珠
可再分散乳胶粉
保水剂
脱硫石膏
减水剂15份，早强剂
纤维材料
改性分散触变剂
Description
技术领域
本发明涉及工程材料技术领域，具体为一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料。
背景技术
无砟轨道是指采用混凝土、沥青混合料等整体基础取代散粒碎石道床的轨道结构，又称作无碴轨道，是当今世界先进的轨道技术，无砟轨道与有砟轨道相比，无砟轨道避免了道砟飞溅，平顺性好，稳定性好，使用寿命长，耐久性好，维修工作少，列车运行时速可达350千米以上。
现有材料存在如下问题：1、与旧混凝土粘结力不足，影响使用寿命；2、由于材料收缩问题，容易出现裂纹(甚至脱落)，影响修复效果。3、不能薄层施工或者薄层施工后，出现空鼓或开裂；3、材料开放时间不足，或施工性能不佳。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，具备粘结力强，不易裂缝，耐久性好，环境友好，价格想对便宜等优点，解决了现有材料存在如下问题。
(二)技术方案
为实现上述粘结力强，不易裂缝，耐久性好，环境友好，价格想对便宜的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，包括以下重量份数配比的原料：水泥
份、石英砂
份、硅灰5-25份、粉煤灰
份，漂珠
份，可再分散乳胶粉
份，保水剂
份，脱硫石膏
份、减水剂15份，早强剂
份，纤维材料
份，改性分散触变剂
份、养护剂2份。
进一步，所述水泥采用快硬硅酸盐水泥，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点。
进一步，所述纤维材料为不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，不锈钢纤维为长纤维，聚丙烯纤维为短纤维。
进一步，所述硅灰与粉煤灰在使用时的具体比例为1.1:1.5，硅灰颗粒的直径小于粉煤灰颗粒的直径。
进一步，所述脱硫石膏制成粉末状，脱硫石膏颗粒的直径大于粉煤灰颗粒的直径。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方取一定量的水泥、脱硫石膏、硅灰和粉煤灰先进行干混，搅拌5min混匀，作为干料备用；
2)按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，作为混合纤维备用；
3)将步骤1)中的干料加水搅拌，搅拌速度为20转每分钟，水和干料的比控制在0.36-0.45；
4)在步骤3)进行15分钟后，加入混合纤维、石英砂、漂珠、可再分散乳胶粉、保水剂、减水剂、早强剂和改性分散触变剂持续搅拌20分钟，制成半成品；
5)在步骤4)得到的半成品在使用时，在里面掺入养护剂，并在施工后，再次在表面涂刷养护剂，形成养护膜。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，具备以下有益效果：
1、该用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，这种无砟轨道床混凝土缺损修补材料，是一种聚合物改性的水泥基复合材料，发挥了无机材料易得、耐久性好、环境友好，价格想对便宜的优点，又突出了聚合物高柔韧性的优势，同时，这种无砟轨道床混凝土缺损修补材料，可以在受损部位形成聚合物——水泥水化产物的交联网络结构，产生化学与机械结合的内聚力与附着力，与旧混凝土牢固结合，形成有机整体，还可以对无杂轨道床混凝土缺损部位进行薄层修复，此外，加水搅拌均匀即可使用，专用于高速铁路无砟轨道床混凝土缺损伤的快速修复，另外在实际应用中根据需要(如较大损伤部位的修复)可按质量的
掺入粗骨料使用。
2、该用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，在混合物料时，添加了由不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，犹如在修补胶硬化体内配置了“软钢筋”，大幅度提高了修补体的韧性和抗开裂性，最后，在材料制造好后，不仅在材料内部加入养护剂，提升与水泥的亲密性，同时在施工完成后，并在表面涂刷养护剂，可在其表面迅速形成连续的不透水的高效养护薄膜，阻止混凝土中水分蒸发，使水泥充分水化以达自养目的。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，包括以下重量份数配比的原料：水泥290份、石英砂450份、硅灰12份、粉煤灰9份，漂珠110份，可再分散乳胶粉35份，保水剂3份，脱硫石膏4份、减水剂10份，早强剂2份，纤维材料1.9份，改性分散触变剂3份、养护剂1份。
其中，水泥采用快硬硅酸盐水泥，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点。
纤维材料为不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，不锈钢纤维为长纤维，聚丙烯纤维为短纤维。
硅灰与粉煤灰在使用时的具体比例为1.1:1.5，硅灰颗粒的直径小于粉煤灰颗粒的直径。
脱硫石膏制成粉末状，脱硫石膏颗粒的直径大于粉煤灰颗粒的直径。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方取一定量的水泥、脱硫石膏、硅灰和粉煤灰先进行干混，搅拌5min混匀，作为干料备用；
2)按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，作为混合纤维备用；
3)将步骤1)中的干料加水搅拌，搅拌速度为20转每分钟，水和干料的比控制在0.36-0.45；
4)在步骤3)进行15分钟后，加入混合纤维、石英砂、漂珠、可再分散乳胶粉、保水剂、减水剂、早强剂和改性分散触变剂持续搅拌20分钟，制成半成品；
5)在步骤4)得到的半成品在使用时，在里面掺入养护剂，并在施工后，再次在表面涂刷养护剂，形成养护膜。
实施例二：一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，包括以下重量份数配比的原料：水泥300份、石英砂400份、硅灰12份、粉煤灰15份，漂珠75份，可再分散乳胶粉10份，保水剂3份，脱硫石膏4份、减水剂11份，早强剂3份，纤维材料1.7份，改性分散触变剂3份、养护剂1份。
水泥采用快硬硅酸盐水泥，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点。其次，纤维材料为不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，不锈钢纤维为长纤维，聚丙烯纤维为短纤维。
硅灰与粉煤灰在使用时的具体比例为1.1:1.5，硅灰颗粒的直径小于粉煤灰颗粒的直径。
脱硫石膏制成粉末状，脱硫石膏颗粒的直径大于粉煤灰颗粒的直径。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方取一定量的水泥、脱硫石膏、硅灰和粉煤灰先进行干混，搅拌5min混匀，作为干料备用；
2)按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，作为混合纤维备用；
3)将步骤1)中的干料加水搅拌，搅拌速度为40转每分钟，水和干料的比控制在0.44；
4)在步骤3)进行25分钟后，加入混合纤维、石英砂、漂珠、可再分散乳胶粉、保水剂、减水剂、早强剂和改性分散触变剂持续搅拌20分钟，制成半成品；
5)在步骤4)得到的半成品在使用时，在里面掺入养护剂，并在施工后，再次在表面涂刷养护剂，形成养护膜。
实施例三：一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，包括以下重量份数配比的原料：水泥500份、石英砂350份、硅灰15份、粉煤灰10份，漂珠50份，可再分散乳胶粉25份，保水剂3份，脱硫石膏2份、减水剂11份，早强剂2份，纤维材料1.5份，改性分散触变剂3份、养护剂3份。
其中，水泥采用快硬硅酸盐水泥，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点，纤维材料为不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，不锈钢纤维为长纤维，聚丙烯纤维为短纤维。
另外，硅灰与粉煤灰在使用时的具体比例为1.1:1.5，硅灰颗粒的直径小于粉煤灰颗粒的直径。脱硫石膏制成粉末状，脱硫石膏颗粒的直径大于粉煤灰颗粒的直径。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方取一定量的水泥、脱硫石膏、硅灰和粉煤灰先进行干混，搅拌5min混匀，作为干料备用；
2)按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，作为混合纤维备用；
3)将步骤1)中的干料加水搅拌，搅拌速度为20转每分钟，水和干料的比控制在0.36-0.45；
4)在步骤3)进行15分钟后，加入混合纤维、石英砂、漂珠、可再分散乳胶粉、保水剂、减水剂、早强剂和改性分散触变剂持续搅拌20分钟，制成半成品；
5)在步骤4)得到的半成品在使用时，在里面掺入养护剂，并在施工后，再次在表面涂刷养护剂，形成养护膜。
工作原理：本发明优选快硬硅酸盐水泥作为主胶凝材料，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点。
这种无砟轨道床混凝土缺损修补材料，添加德国进口可耐分散乳胶粉，聚灰比高达
使得硬化修补体孔结构形成连续封闭的薄膜并有憎水性，水汽可以自由排出，却能抵御水介质、酸碱介质以及油脂介质对修补体的侵蚀，并且与旧混凝土的粘结力成倍增强，不会出现空鼓现象，可“无缝对接”地实现无砟轨道床混凝土的使用功能尺寸和完整性。
聚合物固化形成丝状的膜层分布于整个水泥硬化体中，这些丝状的聚合物膜层横跨水泥硬化体中的缺陷和微裂纹，并因其较高的内聚力和较大的抗拉强度和变形能力，吸收了微裂纹扩展所需的断裂功，从而有效地延缓了微裂纹的扩展速率。固化的聚合物还可填塞水泥硬化体中的毛细孔，聚合物的粘附还能增强水泥浆体与集料界面的粘结。因此，聚合物有利于提高水泥砂浆和混凝土的抗渗及耐腐蚀性。
保水剂(HPMC)，具有良好的保水性以高聚灰比改性的材料高韧性特点，在进行无砟轨道床混凝土薄层修补时，也能确保浆体不至脱水过快以及水泥及材料的固有刚性，而影响水泥基胶凝材料的水化硬化和修补材料的正常使用。
早强剂甲酸钙使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料水化硬化过程加速，聚丙烯纤维的掺入，犹如在修补胶硬化体内配置了“软钢筋”，提高修补体的韧性和抗开裂性。
触变剂(602)使得这种机场道面快速修补胶浆体内聚力，施工性能得以大幅提高，无砟轨道床混凝土缺损修补材料硬化体的孔结构得以优化。
有益效果：该用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，这种无砟轨道床混凝土缺损修补材料，是一种聚合物改性的水泥基复合材料，发挥了无机材料易得、耐久性好、环境友好，价格想对便宜的优点，又突出了聚合物高柔韧性的优势，同时，这种无砟轨道床混凝土缺损修补材料，可以在受损部位形成聚合物——水泥水化产物的交联网络结构，产生化学与机械结合的内聚力与附着力，与旧混凝土牢固结合，形成有机整体，还可以对无杂轨道床混凝土缺损部位进行薄层修复，此外，加水搅拌均匀即可使用，专用于高速铁路无砟轨道床混凝土缺损伤的快速修复。
2、该用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，在混合物料时，添加了由不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，犹如在修补胶硬化体内配置了“软钢筋”，大幅度提高了修补体的韧性和抗开裂性，最后，在材料制造好后，不仅在材料内部加入养护剂，提升与水泥的亲密性，同时在施工完成后，并在表面涂刷养护剂，可在其表面迅速形成连续的不透水的高效养护薄膜，阻止混凝土中水分蒸发，使水泥充分水化以达自养目的。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：水泥
份、石英砂
份、硅灰5-25份、粉煤灰
份，漂珠
份，可再分散乳胶粉
份，保水剂
份，脱硫石膏
份、减水剂15份，早强剂
份，纤维材料
份，改性分散触变剂
份、养护剂2份。
2.根据权利要求1所述的一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，其特征在于，所述水泥采用快硬硅酸盐水泥，使得这种机无砟轨道床混凝土缺损修补材料具有早强快硬的特点。
3.根据权利要求1所述的一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，其特征在于，所述纤维材料为不锈钢纤维和聚丙烯纤维的混合纤维，不锈钢纤维为长纤维，聚丙烯纤维为短纤维。
4.根据权利要求1所述的一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，其特征在于，所述硅灰与粉煤灰在使用时的具体比例为1.1:1.5，硅灰颗粒的直径小于粉煤灰颗粒的直径。
5.根据权利要求1所述的一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料，其特征在于，所述脱硫石膏制成粉末状，脱硫石膏颗粒的直径大于粉煤灰颗粒的直径。
6.一种用于无砟轨道床混凝土缺损的修补材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按配方取一定量的水泥、脱硫石膏、硅灰和粉煤灰先进行干混，搅拌5min混匀，作为干料备用；
2)按配方比例取钢纤维和聚丙烯纤维混合拌匀，作为混合纤维备用；
3)将步骤1)中的干料加水搅拌，搅拌速度为20转每分钟，水和干料的比控制在0.36-0.45；
4)在步骤3)进行15分钟后，加入混合纤维、石英砂、漂珠、可再分散乳胶粉、保水剂、减水剂、早强剂和改性分散触变剂持续搅拌20分钟，制成半成品；
5)在步骤4)得到的半成品在使用时，在里面掺入养护剂，并在施工后，再次在表面涂刷养护剂，形成养护膜。
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| CN106316291A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-11 | 北京中德新亚建筑技术有限公司 | 一种无砟轨道床混凝土缺损修补材料 |
| CN106336177A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-18 | 北京中德新亚建筑技术有限公司 | 一种双组份高聚物盾构管片修补剂 |
| CN111533517A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-08-14 | 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 | 一种高速铁路混凝土轨道板用快速修补砂浆及其制备方法 |
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| Title |
|---|
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