[发明专利]轨道用乳化沥青水泥砂浆及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于道路用建筑材料领域，具体涉及一种轨道用乳化沥青水泥砂浆及其制备方法和用途。

背景技术

乳化沥青水泥砂浆是由水泥、乳化沥青为主要原料，添加其他辅助性成分在常温下经特殊工艺搅拌而制成的。它利用水泥吸水后，在水化过程中加速乳化沥青破乳，由水泥水化物和沥青裹覆砂形成一种立体网络，具有流动性好、可工作时间长、早期有膨胀、后期无收缩等特点，其力学特点在于刚柔并济，以柔为主。

在板式无渣轨道系统中，轨道板排放完毕并经校准系统精调后，轨道板和水硬性混凝土承载层(HGT)中间有一3～5cm的空间，利用乳化沥青水泥砂浆(CA砂浆)良好的流动性能确保该空间完全填满，起到精平作用，同时还能利用其适宜的弹性以起到减震消噪作用。

CA砂浆的生产与施工是板式无碴轨道的核心技术之一，日本、德国都想以此技术进行市场垄断。而我国针对高、快速铁路板式无碴轨道CA砂浆的研究起步较晚，自上世纪九十年代开始研究CA砂浆，并在秦沈线、赣龙线进行了CA砂浆的现场灌注试验，效果不够理想。

中国专利申请200610018437.3公开了一种膨胀可控的CA砂浆材料，该材料是由水泥、乳化沥青、砂，钢渣粉、膨胀剂、铝粉、减水剂等原料制备而成。该发明CA砂浆材料膨胀率较为稳定，有一定的抗冻性，但其配方复杂，耐高温性能很差，在实际使用过程中还有离析渗水现象出现，难以满足高速铁路的建设要求。

现有市场上较好的CA砂浆材料主要由日本和德国公司提供，但其配方不知，无法重复制备，并且日本和德国的CA砂浆材料费用高昂，配制铺设时对设备和环境条件的要求很高，难以在偏远地区大规模推广应用。同时，现有CA砂浆材料还存在施工时温度不能超过30℃上限，也不能在过低温度下施工的重大缺陷，在我国大部分地区的夏季和冬季都难以在室外进行正常配制使用。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种乳化沥青水泥砂浆。该乳化沥青水泥砂浆是由水泥、乳化沥青、砂、膨胀剂、稳定剂和水作为原料搅拌混合而成，其中各原料的重量配比为：标号为425#～525#的水泥：100份；沥青体积含量为58％～63％的乳化沥青：75～115份；细度模数1.4～2.2的砂：140～240份；膨胀剂：0.4～0.9份；稳定剂：4～9份；水：20～35份。

优选的，上述乳化沥青水泥砂浆中各原料的重量配比为：标号为425#～525#的水泥：100份；沥青体积含量为59％～62％的乳化沥青：85～110份；细度模数1.4～2.0的砂：160～220份；膨胀剂：0.5～0.8份；稳定剂：5～8份；水：22～30份。

更优选的，上述各原料的重量配比为：标号为425#～525#的水泥：100份；沥青体积含量为59％的乳化沥青：110份；细度模数1.4～1.6的砂：160份；膨胀剂：0.8份；稳定剂：8份；水：22份。

其中，上述膨胀剂中还添加有重量比为膨胀剂总重1％～3％，细度为200～250目的铝粉。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种制备上述乳化沥青水泥砂浆的方法。该方法包括以下步骤：

a、按配比准备各种原料；

b、将上述原料加入搅拌机搅拌550～650秒。

其中，上述方法步骤b中的膨胀剂和稳定剂在搅拌过程的最后20～40秒内加入。

其中，上述方法步骤b中的搅拌过程的转速在60～80转/分。

其中，上述方法步骤b中的搅拌过程应控制乳化沥青水泥砂浆中气体的体积含量为8～12％。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供上述乳化沥青水泥砂浆在铺设无渣轨道系统中的应用。

根据本发明的一个方面，本发明乳化沥青水泥砂浆是由水泥、乳化沥青、砂、膨胀剂、稳定剂和水作为原料搅拌混合而成。

其中的水泥主要提供强度，可以选择标号为425#～525#的普通建筑水泥。

其中的乳化沥青主要提供必备的弹性，可以选择沥青体积含量58％～63％的，能达到本领域质量标准要求的市售乳化沥青，也可以自行按本领域现有技术对沥青进行乳化制备得到符合上述要求的乳化沥青。

其中的砂起填充和提供强度作用，选用普通的建筑用砂即可，但是其细度模数应控制在1.4～2.2之间，其尽可能控制在1.6～1.8之间，能有效的减少乳化沥青砂浆注入后成型后出现的离析渗水现象，而离析过大，会造成CA砂浆强度的不均匀，最终直接影响轨道的平顺性。

其中的水主要起水化的作用，可以有效调节乳化沥青水泥砂浆的流动度在适宜的范围内。