CN115536325A - 石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨烯改性乳化沥青‑水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料及其制备方法和应用。该复合道砟弹性固化灌浆材料通过调整其中CA配比及掺合弹性胶乳和橡胶粉组分，可达到调节应用时固化后道床的刚度，从而协调轨道上下部分的变形，减缓道砟粉化劣化，减小维护工作量。同时，该复合道砟弹性固化灌浆材料可根据道床服役地区，设计专用固化配比，以降低温度效应带来的轨道结构失衡；还可根据线路营运条件，针对不同载重列车设计相应固化配比，以满足道床支承刚度及纵、横向阻力要求。本发明的复合道砟弹性固化灌浆材料可应用在既有线改造散粒体道砟固化和预制装配式弹性固化道床中，其制备原料来源广泛，可进行节能环保设计，效益良好。

Description

石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料及 其制备方法和应用

技术领域

本发明属于铁路交通技术领域，具体来讲，涉及一种石墨烯改性乳化沥青- 水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料及其制备方法，以及该复合道砟弹性固化灌浆材料在既有线改造散粒体道砟固化和预制装配式弹性固化道床中的应用。

背景技术

有砟轨道与无砟轨道是当前铁路交通的两种主要轨道结构。无砟轨道以整体性强、结构稳定、耐久性好及维修作业少等优点，已成为我国高速铁路的最主要结构形式；然而，有砟轨道结构所具有的建设速度快、成本低、适用范围广等优势仍难以取代，我国普速、重载铁路与既有线改造形成的高速铁路仍采用有砟轨道。但是，随着轨道运行年限增加，有砟轨道病害频出、维修作业繁重等技术问题不可避免。

弹性固化道床是以弹性材料填充道砟间隙，起到相对固定道砟、改善道床受力、减缓道床病害及养修的作用，兼具无砟轨道与有砟轨道二者的服役性能优点，以整体性与稳定性著称，其道床弹性好、维修作业少且具有良好的减震、降噪作用，具有广阔的发展前景，是当下研究的热点。

目前国内采用发泡聚氨酯材料对新建铁路及既有线改造中存在的散体粒道砟进行弹性固化，已累计铺设13.4km，实现最高运行速度385km/h，最长运营十年无需进行维修作业。但是，聚氨酯固化道床造价高昂、耐候性差，且施工设备庞大、施工条件苛刻、施工工艺复杂，严重制约其推广应用，目前仅试铺在桥面、隧内等性能要求较高的特殊地段。针对其施工繁复及造价高昂问题，亟需着重开发其他弹性固化材料，以优化道床服役性能、降低道砟固化成本、简化施工固化工艺、解除施工条件限制。

发明内容

针对聚氨酯固化道床非普适性，本发明的发明人拟将传统土木工程材料(水泥、沥青等)引入新适用领域。虽然目前CA砂浆材料已成熟应用于板式无砟轨道结构中，但本发明的发明人在大量的前期研究及工作经验的基础上发现，将CA砂浆材料应用于有砟轨道中用于固化散粒体道砟完全不同于板式无砟轨道，具体体现为CA砂浆材料应用于无砟轨道中是作为缓冲垫层存在与上下两个轨道板之间的，其存在形式是一个平面层；而应用于本发明所属的有砟轨道中时，是在有砟轨道固化道砟时直接填充道砟间隙，以形成一个整体性的道床，因此其技术难点在于如何协调轨道各部件之间刚度。轨道刚度不匹配不仅降低轨道服役寿命、需频繁维修，甚至影响列车行车安全。对于有砟轨道来说，其道床刚度大，会造成钢轨及扣件损伤加剧；而道床刚度小，道砟之间则相互挤压，出现道床粉化、板结，结构失衡。

基于现有技术中以聚氨酯固化道床所存在的弊端、以及本发明的发明人的前期研究基础，本发明提供了一种石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料，该道砟弹性固化灌浆材料可通过调整各组分配比，达到调节应用时固化后道床的刚度，从而协调轨道上下部分的变形。同时，该道砟弹性固化灌浆材料还可根据道床服役地区，设计专用固化配比，以降低温度效应带来的轨道结构失衡；也可根据线路营运条件，针对不同载重列车设计相应固化配比，以满足道床支承刚度及纵、横向阻力要求。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料，其包含充分分散于水中的、以所述复合道砟弹性固化灌浆材料的质量为基准计的下述组分：

其中，在所述复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.3～0.5，沥胶比为 0.2～0.6。

进一步地，所述石墨烯改性乳化沥青粉是以石墨烯对乳化沥青改性获得的；其中，所述石墨烯的用量为所述乳化沥青中基体沥青质量的0.01％～0.3％。

优选地，按照下述方法制备石墨烯改性乳化沥青粉：在配制乳化沥青皂液时，将石墨烯滴加进酸性改性皂液中，超声分散以后，与基体沥青一同进行乳化，石墨烯经皂液预分散后与基体沥青共同被高速剪切机剪切形成乳化沥青，冷却后形成高性能石墨烯改性乳化沥青，此时石墨烯充分分散在沥青乳滴内部及外表面；再对乳化沥青进行喷雾干燥，形成石墨烯乳化沥青粉。

该石墨烯改性乳化沥青粉，其内部包含大量片层状石墨烯，与乳化沥青结合较好，对乳化沥青的高温与低温性能改善效果较好。

本发明的复合道砟弹性固化灌浆材料，其采用石墨烯乳化沥青粉可以优化产品使用，可提前制备单组分的石墨烯乳化沥青改性水泥，这一定程度上解决了称量精准度带来的产品波动性问题，同时现场直接外加水即可使用，简化现场施工操作流程。

进一步地，所述橡胶粉为斜交胎经常温研磨粉碎、和/或子午胎经常温研磨粉碎至80目～120目获得。

进一步地，所述复合道砟弹性固化灌浆材料还包括以所述复合道砟弹性固化灌浆材料的质量为基准计的10％～40％的填料。

进一步地，所述复合道砟弹性固化灌浆材料还包括以所述水泥的质量为基准计的下述复合助剂：

进一步地，所述水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥中的任意一种；所述石墨烯改性乳化沥青粉为慢裂型阳离子乳化沥青经石墨烯改性后喷雾干燥形成，其基体沥青为基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青中的任意一种；所述填料选自机制砂、细砂、硅灰、粉煤灰中的至少一种；所述弹性胶乳选自氯丁胶乳、苯丙胶乳、硅丙胶乳中的至少一种；所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系高效减水剂；所述缓凝剂选自糖钠、酒石酸、柠檬酸中的至少一种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

一般而言，硫铝酸盐水泥是针对有砟轨道改造对快硬快凝、及时通车有要求时使用的，因此，缓凝剂尤其适用于硫铝酸盐水泥体系，而当水泥采用除硫铝酸盐水泥以外的其他类型水泥时，复合助剂中可不含有缓凝剂。

本发明的另一目的在于提供一种如上所述的复合道砟弹性固化灌浆材料的制备方法，其包括步骤：

S1、将水泥、石墨烯改性乳化沥青粉、填料与复合助剂混合均匀，获得胶凝材料；

S2、将弹性胶乳与现场用水混合均匀，获得液相材料；

S3、向所述液相材料中加入所述胶凝材料，搅拌均匀，获得所述复合道砟弹性固化灌浆材料。

本发明提供的复合道砟弹性固化灌浆材料不仅可应用在既有线改造散粒体道砟固化中，还可应用于预制装配式弹性固化道床中。

上述复合道砟弹性固化灌浆材料在既有线改造散粒体道砟固化中的应用，其包括步骤：

P1、将清筛后的级配道砟充分捣固，直至裸露出轨枕下部承力的梯形道砟断面，并采用模板将梯形道砟断面封闭，保证不漏浆；

P2、将如上任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料浇筑在所述梯形断面道砟的表面；

P3、待所述复合道砟弹性固化灌浆材料在重力场作用下充分充满道砟之间的间隙后，回填道砟恢复轨道断面即可。

上述复合道砟弹性固化灌浆材料在预制装配式弹性固化道床中的应用，其包括步骤：

Q11、按预定容重称取级配道砟并填载于压密模具中，对所述级配道砟进行压密处理；

Q12、向所述压密模具中浇筑如上任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料至自密实，养护后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块；

Q13、将所述预制装配式弹性固化道床装配单元块铺设于装配式弹性固化道床中即可；

或，

Q21、将级配道砟与如上任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料共混，获得混凝土；

Q22、将所述混凝土浇筑至成型模具中振实，蒸养后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块；

Q23、将所述预制装配式弹性固化道床装配单元块铺设于装配式弹性固化道床中即可。

控制大空隙沥青混合料的空隙率为20％～35％，一方面防止空隙率低于20％而导致后续复合道砟弹性固化灌浆材料无法顺利灌注；另一方面也防止空隙率超过35％而带来的级配不稳定，强行灌注将需要的浆体量很多而导致成本高的问题。

本发明的复合道砟弹性固化灌浆材料应用于预制装配式弹性固化道床中时，其先行获得的预制装配式弹性固化道床装配单元块宽度为1050mm、厚度为350 mm，即满足纵横向阻力分别大于14kN/枕和12kN/枕，而铺设装配于道床中后，可使装配后的道床支撑刚度超过120kN/mm，完全符合实际应用的性能需求。

本发明通过合理配比设计，获得了一种可应用于有砟轨道的弹性固化中的全新的石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料，其通过内部高分子材料(即石墨烯改性乳化沥青粉、弹性胶乳和橡胶粉)与无机材料(即水泥) 的复合作用，并因可调的CA配比，实现了应用场景下的刚度可调、适用温域广泛的功效，极大地拓宽了该复合道砟弹性固化灌浆材料的适用范围。同时，该复合道砟弹性固化灌浆材料的原料来源广泛，还可进行节能环保设计，具有巨大的经济效益和社会效益。该复合道砟弹性固化灌浆材料所具备的前述性能保证了其既可以用于既有有砟轨道的道床固化改造及新建道砟固化弹性道床铺筑，同时也可用于装配式轨道单元块生产，轨道稳定性好，对减少轨道维护工作量、延长轨道使用寿命效果显著。

具体实施方式

以下，将来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

实施例1

根据工程实施所处气候分区及气候特点，设计材料配比，调整材料温度敏感性及固化后弹性模量。在本实施例中，针对一年中温差不大、对道床弹性要求较高的地区，设计了一种温度敏感性较高的复合道砟弹性固化灌浆材料，其组分如下表1和表2所示。

表1复合道砟弹性固化灌浆材料的组分表(不含水)

表2表1中复合助剂的组分表

注：在表2中，各百分含量以表1中水泥总质量为基准计。

在本实施例提供的复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.5，沥胶比为 0.6。

其中，水泥为42.5硫铝酸盐水泥；填料为粉煤灰与石粉；石墨烯改性乳化沥青粉为石墨烯改性慢裂型阳离子乳化沥青粉，其基体沥青为基质沥青；弹性胶乳为阳离子氯丁胶乳；减水剂为萘系减水剂，缓凝剂为糖钠，消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例的上述复合道砟弹性固化灌浆材料采用下述制备方法获得：

首先，取水泥和石墨烯改性乳化沥青粉作为基础胶凝材料，向其中加入填料、减水剂、CaO/MgO类膨胀剂、塑性膨胀剂、缓凝剂、消泡剂混合均匀，获得胶凝材料。

然后，将弹性胶乳与现场用水混合均匀，获得液相材料。

最后，向液相材料中加入胶凝材料，快速搅拌2min至均匀，获得复合道砟弹性固化灌浆材料。

实施例2

在本实施例中，针对一年中温差较大、对道床弹性要求不高的地区，设计了一种刚性较大的复合道砟弹性固化灌浆材料，其组分如下表3和表4所示。

表3复合道砟弹性固化灌浆材料的组分表(不含水)

表4表3中复合助剂的组分表

注：在表4中，各百分含量以表3中水泥的总质量为基准计。

在本实施例提供的复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.3，沥胶比为 0.2。

其中，水泥为42.5普通硅酸盐水泥；填料为粉煤灰与石粉；石墨烯改性乳化沥青粉为石墨烯改性慢裂型阳离子乳化沥青粉，其基体沥青为SBS改性沥青；弹性胶乳为阳离子氯丁胶乳；减水剂为萘系减水剂，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例中材料制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例3

根据轨道铺筑区域、及运行速度与荷载要求，设计材料配比，满足轨道线路力学参数需求。在本实施例中，设计了一种适用于重载线路的复合道砟弹性固化灌浆材料，其组分如下表5和表6所示。

表5复合道砟弹性固化灌浆材料的组分表(不含水)

表6表5中复合助剂的组分表

注：在表6中，各百分含量以表5中水泥总质量为基准计。

在本实施例提供的复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.5，沥胶比为 0.4。

其中，水泥为42.5普通硅酸盐水泥；填料为机制砂；石墨烯改性乳化沥青粉为石墨烯改性慢裂型阳离子乳化沥青粉，其基体沥青为SBR改性沥青；弹性胶乳为苯丙胶乳；减水剂为萘系减水剂，缓凝剂为柠檬酸，消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例中材料制备方法同实施例1，在此不再赘述。

实施例4

根据轨道铺筑区域、及运行速度与荷载要求，设计材料配比，满足轨道线路力学参数需求。在本实施例中，设计了一种适用于轻交通的复合道砟弹性固化灌浆材料，其组分如下表7和表8所示。

表7复合道砟弹性固化灌浆材料的组分表(不含水)

表8表7中复合助剂的组分表

注：在表8中，各百分含量以表7中水泥总质量为基准计。

在本实施例提供的复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.5，沥胶比为 0.5。

其中，水泥为42.5硫铝酸盐水泥；填料为细砂；石墨烯改性乳化沥青粉为石墨烯改性慢裂型阳离子乳化沥青粉，其基体沥青为基质沥青；弹性胶乳为硅丙胶乳；减水剂为聚羧酸减水剂，缓凝剂为糖钠，消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例中材料制备方法同实施例1，在此不再赘述。

针对前述复合道砟弹性固化灌浆材料，主要检查制备后浆体可灌性、工作时间与力学强度，分别以截锥流动度、浆体凝结时间、抗压强度与弹性模量为指标进行评价。按照JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》T0556- 2005对前述实施例1～实施例4中获得的复合道砟弹性固化灌浆材料的性能进行测试，结果如表9所示。

表9实施例1～实施例4中复合道砟弹性固化灌浆材料的性能

注：在表9中，弹性模量变化为-30℃～50℃的温域内测量，抗压强度和弹性模量为25℃下测量。

从表9中可以看出，流动度随材料组分变化可以调控，满足不同应用场景下的需求：即针对拌合型材料，可选择流动度较低、稠度较大的浆体与级配碎石一起拌合，形成预制块；针对堆石灌浆和大空隙沥青混合料灌浆需选择高流态灌浆材料对预压级配碎石/大空隙沥青混合料进行浆体灌注。初、终凝时间随水泥品种、缓凝剂等复合助剂掺量均可调控，满足不同工作时间需求：即针对工厂预制式道床块，对凝结时间没有太多要求，可以选择凝结时间较长的浆体配比进行工厂预制化生产；针对有砟轨道改造项目，需短时间内凝结并拥有一定强度，需要快硬早强型材料配比。弹性模量随沥胶比变化可控，可以适应不同荷载、不同温域内道床刚度调节需求，弹性模量变化率均小于10％，适应不同温度变化范围对道床刚度稳定性的需求，防止因温度变化导致的材料破坏及轨道结构失稳。

一般而言，在强度足够的基础上，降低了该复合道砟弹性固化灌浆材料形成的固化结合体的弹性模量，相当于增大了固化结合体的弹性；当该固化结合体铺筑于有砟轨道下部时，轨道下部刚性降低，继而影响轨道结构的整体刚度，自下而上的各部件刚度均需调整。而本发明提供的复合道砟弹性固化灌浆材料平衡了抗压强度和弹性模量，这一性能保证了其可通过多种方式应用在有砟轨道的固化中。

对于本发明上述各实施例提供的复合道砟弹性固化灌浆材料来说，其中石墨烯改性乳化沥青粉作为主要原料之一，对于其能获得良好的性能有着关键的影响。具体来讲，石墨烯因其片层状结构及高比表面积优势，与沥青具有良好相容性，改性乳化沥青后，沥青胶粒内部含有大量片层状石墨烯，改善了乳化沥青的使用性能。

下述表10示出了普通乳化沥青和石墨烯乳化沥青(均以70#基质沥青为例对比)各方面的性能对比。

表10石墨烯改性乳化沥青与普通乳化沥青的性能对比

从表10中可以看出，以70#基质沥青为基体沥青制备的阳离子慢裂型乳化沥青与石墨烯改性后的阳离子乳化沥青相比，其贮存稳定性大大提高，这一性能在喷雾干燥形成乳化沥青粉后将进一步提升；蒸发残留物三大指标显示，石墨烯改性使略微使沥青变硬，标号略有升高，但其延度提升35.8％，石墨烯改性乳化沥青是改善乳化沥青性能的有效手段。

为了更为直观地体现石墨烯改性乳化沥青在复合道砟弹性固化灌浆材料中的重要作用，以上述表10中示出的普通乳化沥青分别替代实施例1～实施例4中的石墨烯改性乳化沥青，分别获得对比例1～对比例4中的对比灌浆材料；并分别对比实施例1～实施例4和对比例1～对比例4中各材料的28d抗压强度和弹性模量，见表11所示。

表11实施例1～实施例4和对比例1～对比例4的性能对比

从表11中可以看出，较对比例1～对比例4中各经普通乳化沥青改性水泥获得的对比对比灌浆材料，本发明实施例1～实施例4中各经石墨烯改性乳化沥青改性水泥获得的复合道砟弹性固化灌浆材料，其28d力学指标均有一定升高，抗压强度提升约35％左右，弹性模量指标提升约19％。石墨烯改性乳化沥青综合提升了灌浆材料的抗压强度，同时优化了硬化浆体的弹性能力。究其原因，高分散性片层状石墨烯分散制成乳化沥青粉后，沥青粉表面附着的片层状石墨烯重新按照一定水灰比与沥胶比溶解到水泥浆体中，部分层状石墨烯分散到水泥浆体中形成水泥石成核模板，水泥石在模板上成核生长，改善水泥石及界面过渡区内部结构，使浆体强度升高；同时水泥石界面由沥青膜裹覆，沥青膜内部大量片层状石墨烯增大沥青弹性，使浆体的弹性模量得到优化。

实施例5

在本实施例中，采用下述方法，分别将上述实施例1～实施例4中的复合道砟弹性固化灌浆材料应用于预制装配式弹性固化道床中。

首先，按预定容重称取级配道砟并填载于压密模具中，并对级配道砟进行压密处理。

然后，向压密模具中分别浇筑前述实施例1～实施例4获得的复合道砟弹性固化灌浆材料至自密实，养护后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块。

主要采用缩尺试件进行室内试验力学强度检测，参考JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》T0556-2005进行试验。上述实施例1～实施例 4提供的复合道砟弹性固化灌浆材料对应获得的预制装配式弹性固化道床装配单元块的主要力学指标如表12所示。

表12实施例1～实施例4对应获得的装配单元块的性能

从上述表12中可以看出，相较于无砟轨道常用C30/C40普通水泥混凝土 (弹性模量一般为30GPa～40GPa)，本发明提供的基于复合道砟弹性固化灌浆材料形成的装配单元块不仅材料本身弹性模量有了极大的降低，该装配单元块的抗压弹性模量也呈数量级下降，保证了轨道下部预制式道床块的弹性需求。轴心抗压强度是测量抗压弹性模量的前置数据，相较于有砟轨道散粒体道砟，固化后的装配单元块具有一定的抗压强度，对防止道砟粉化劣化、减少道床维修，提供了极好的保障。

上述获得的预制装配式弹性固化道床装配单元块，其铺设于轨道下部即可形成装配式弹性固化道床。

实施例6

首先，将清筛后的级配道砟充分捣固，直至裸露出轨枕下部承力的梯形道砟断面，并采用模板将梯形道砟断面封闭，保证不漏浆。

然后，将如上实施例4所述的道砟弹性固化灌浆材料浇筑在所述梯形断面道砟的表面。

最后，待该道砟弹性固化灌浆材料在重力场作用下充分充满道砟之间的间隙后，回填道砟恢复轨道断面。

实施例7

首先，将级配道砟与如上实施例3所述的道砟弹性固化灌浆材料共混，获得混凝土。

然后，将该混凝土浇筑至成型模具中振实，蒸养后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块。

最后，将制得的预制装配式弹性固化道床装配单元块铺设于装配式弹性固化道床中即可。

实施例6和实施例7中不同应用方式所形成的弹性固化道床的性能测试结果如表13所示。

表13实施例6和实施例7的应用效果

从表13中可以看出，经过实施例6和实施例7的改造，相比现有技术中一般高速有砟轨道，关键设计参数的轨道刚度降低，道床弹性一定程度上得以提升。同时，无论是以复合道砟弹性固化灌浆材料对既有线改造散粒体道砟进行固化，还是将该复合道砟弹性固化灌浆材料制成预制装配式弹性固化道床装配单元块再应用，所获得的装配式弹性固化道床的纵横向阻力均满足要求，列车安全性有足够保障。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种石墨烯改性乳化沥青-水泥基复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，包含充分分散于水中的、以所述复合道砟弹性固化灌浆材料的质量为基准计的下述组分：

其中，在所述复合道砟弹性固化灌浆材料中，水灰比为0.3～0.5，沥胶比为0.2～0.6。

2.根据权利要求1所述的复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，所述石墨烯改性乳化沥青粉是以石墨烯对乳化沥青改性获得的；其中，所述石墨烯的用量为所述乳化沥青中基体沥青质量的0.01％～0.3％。

3.根据权利要求1所述的复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，所述橡胶粉为斜交胎经常温研磨粉碎、和/或子午胎经常温研磨粉碎至80目～120目获得。

4.根据权利要求1-3任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，所述复合道砟弹性固化灌浆材料还包括以所述复合道砟弹性固化灌浆材料的质量为基准计的10％～40％的填料。

5.根据权利要求4所述的复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，所述复合道砟弹性固化灌浆材料还包括以所述水泥的质量为基准计的下述复合助剂：

6.根据权利要求5所述的复合道砟弹性固化灌浆材料，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥中的任意一种；所述石墨烯改性乳化沥青粉为慢裂型阳离子乳化沥青经石墨烯改性后喷雾干燥形成，其基体沥青为基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青中的任意一种；所述填料选自机制砂、细砂、硅灰、粉煤灰中的至少一种；所述弹性胶乳选自氯丁胶乳、苯丙胶乳、硅丙胶乳中的至少一种；所述减水剂为萘系减水剂或聚羧酸系高效减水剂；所述缓凝剂选自糖钠、酒石酸、柠檬酸中的至少一种；所述消泡剂为有机硅消泡剂。

7.一种如权利要求5或6所述的复合道砟弹性固化灌浆材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将水泥、石墨烯改性乳化沥青粉、填料与复合助剂混合均匀，获得胶凝材料；

S2、将弹性胶乳与现场用水混合均匀，获得液相材料；

S3、向所述液相材料中加入所述胶凝材料，搅拌均匀，获得所述复合道砟弹性固化灌浆材料。

8.一种复合道砟弹性固化灌浆材料在既有线改造散粒体道砟固化中的应用，其特征在于，包括步骤：

P1、将清筛后的级配道砟充分捣固，直至裸露出轨枕下部承力的梯形道砟断面，并采用模板将梯形道砟断面封闭，保证不漏浆；

P2、将权利要求1-6任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料浇筑在所述梯形断面道砟的表面；

P3、待所述复合道砟弹性固化灌浆材料在重力场作用下充分充满道砟之间的间隙后，回填道砟恢复轨道断面即可。

9.一种复合道砟弹性固化灌浆材料在预制装配式弹性固化道床中的应用，其特征在于，包括步骤：

Q11、按预定容重称取级配道砟并填载于压密模具中，对所述级配道砟进行压密处理；

Q12、向所述压密模具中浇筑如权利要求1-6任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料至自密实，养护后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块；

Q13、将所述预制装配式弹性固化道床装配单元块铺设于装配式弹性固化道床中即可；

或，

Q21、将级配道砟与权利要求1-6任一所述的复合道砟弹性固化灌浆材料共混，获得混凝土；

Q22、将所述混凝土浇筑至成型模具中振实，蒸养后脱模，获得预制装配式弹性固化道床装配单元块；

Q23、将所述预制装配式弹性固化道床装配单元块铺设于装配式弹性固化道床中即可。