[发明专利]一种用于钢桁梁无砟轨道充填层的高聚物自充填混凝土

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种用于钢桁梁无砟轨道的高聚物自充填混凝土，其特征在于：由干料和液料按一定比例在强制式搅拌机中搅拌而成，干料和液料的比例为1:0.08‑0.25。其中，干料由胶凝组分、惰性矿物掺和料、膨胀组分、粗骨料、细骨料组成，液料由聚合物乳液、减水剂、消泡剂、引气剂和水组成，该高聚物自充填混凝土具有流动性大(坍落扩展度560～700mm)、稳定性好、粘结强度高、耐久性能优越的特点，适用于钢桁梁无砟轨道，也适用于桥梁、民用建筑以及修补加固领域。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种用于钢桁梁无砟轨道充填层的高聚物自充填混凝土，适用于钢桁梁无砟轨道结构充填层以及其他结构。

背景技术

目前我国板式无砟轨道采用的轨道板充填层材料主要有两类,一种是用于CRTSⅠ、Ⅱ型板式无砟轨道体系的水泥乳化沥青砂浆，一种是用于CRTSⅢ型板式无砟轨道体系的自密实混凝土。

水泥乳化沥青砂浆由水泥、砂、乳化沥青、掺合材、水及多种外加剂组成，经水泥水化硬化和沥青破乳胶结共同作用而形成的一种有机-无机复合材料。从充填层的结构特点及已研制的水泥乳化沥青砂浆的技术性能来看，适用于充填层的材料首先需满足无振捣即能充填密实的施工要求，然后满足设计所要求的工程力学性能的要求。从既有的实践经验来看水泥沥青砂浆存在原材料组成复杂、成本高，材料性能受施工环境温度条件影响大，施工质量控制难度大的缺点。此外，根据日本东北新干线填充层和凸形挡台周围水泥乳化沥青砂浆的劣化统计，约70％的水泥乳化沥青填充层出现了不同程度的劣化。我国在秦沈客运专线上采用日本进口原材料制备的CA砂浆目前已出现了破坏。按照德国博格板技术建设并于2008年开通运营的京津城际客运专线也出现一些轻微的病害。

自密实混凝土的概念是由日本学者Okamum于1986年提出的，其典型特点是依靠材料自身智能动力实现结构的自充填和自密实功能。作为智能动力混凝土的典型代表——自密实混凝土因其高可施工性、技术经济性以及环境友好性被应用于具有我国自主知识产权的CRTSIII型板式无砟轨道结构中。与水泥乳化沥青砂浆相比，自密实混凝土层具有更高的耐久性和技术经济性。

钢桁梁板式无砟轨道轨道板位于钢梁纵梁上，对充填层材料的工作性能、粘结性能和耐久性能均提出了更高的要求。采用既有的水泥乳化沥青砂浆技术和自密实混凝土技术均难以保证工程质量。

发明内容

本发明基于钢桁梁无砟轨道充填层结构部位对材料工作性能、粘结性能、耐久性能要求高的工程背景，创造性地发明了一种包含胶凝组分、惰性矿物掺和料、膨胀组分、粗骨料、细骨料、聚合物乳液、减水剂、消泡剂、引气剂和水等组分的高聚物自充填混凝土。

本发明的技术方案：一种用于钢桁梁无砟轨道充填层的高聚物自充填混凝土，其特征在于由干料和液料按一定比例在强制式搅拌机中搅拌而成，所述干料由下列重量分数的原材料组成：

胶凝组分100份

惰性矿物掺和料0-30份

膨胀组分5-20份

粗骨料100份-280份

细骨料90份-260份

所述液料由下列重量分数的原材料组成：

聚合物乳液100份

减水剂2-15份

消泡剂0-2份

引气剂0-2份

水100-180份

所述干料和液料的质量比为1:0.08-0.25，所述胶凝组分为水泥和活性矿物掺和料的混合物，其中水泥占胶凝组分总质量的40％-80％。