铁路混凝土轨枕修补用自密实材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术是关于一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料及其制备方法和应用，所述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料包含以下重量份的各组分：水泥70‑100份；石膏6‑15份；矿物掺合料8‑15份；调凝组分0.1‑1份；减水剂0.1‑0.3份；乳胶粉1‑8份；表面活性剂0.3‑1份；增稠保水剂0.03‑0.1份；砂100‑300份。本发明专利技术所制备的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料具有自密实、自养护的特性。其中，增稠保水剂和表面活性剂的耦合作用可降低毛细孔溶液的表面张力、细化孔结构，同时还可减少材料水化过程中的水分蒸发，增加材料的尺寸稳定性，实现材料自密实和自养护。

Self compacting material for repairing railway concrete sleeper and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
铁路混凝土轨枕修补用自密实材料及其制备方法和应用
本专利技术属于材料
，具体涉及一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料及其制备方法和应用。
技术介绍
铁路在我国交通运输业中占据着非常重要的地位。而轨枕是组成铁路轨道结构的重要部件，其不但需承受来自钢轨的各种作用力，而且尚需有效地保持轨道的方向和位置。因此，轨枕的稳定性与否直接关系着铁路的正常运行。近年来随着铁路客运对平顺性和舒适性的要求越来越高、对轴重和载重量的需求越来越大，轨枕的质量和耐久性也凸显得更为重要。轨枕在复杂环境因素及列车荷载多重作用时，其挡肩和端头等部位易出现开裂、掉块等现象。此类病害若不及时有效处理，必将严重影响铁路的行车安全。对轨枕进行修补是一种有效的、经济的处理方式。轨枕的修补首先需在不影响轨道线路正常运营的前提下完成，因此针对维修开窗时间短的问题，所用的修补材料必须具备固化快、小时强度上升迅速等特点；此外，自密实、无需养护也是保证其天窗期内完工的有效手段。因此，就混凝土轨枕修补材料而言，需要具备快硬早强、自密实、高粘结力及优良的耐久性，同时兼有无需养护等特性。现有技术公开了一种高速铁路混凝土快速修补材料，由高热快凝类水泥、水性环氧树脂乳液、固化剂、橡胶粉、早强速凝剂等组成；另有现有技术公开了一种超早强聚合物快速修补砂浆材料，其包括快硬水泥、石英砂、聚合物增粘剂、增稠剂、早强剂、调凝剂、减水剂、消泡剂、化学短纤维；这些材料不能同时满足快硬高强、自密实、高粘结力、无需养护和耐久性好的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于，提供了一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料及其制备方法和应用。该材料具有自密实、快硬早强、高粘接力、尺寸稳定性强、耐久性好及施工简便的优点。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，包含以下重量份的各组分：水泥70-100份；石膏6-15份；矿物掺合料8-15份；调凝组分0.1-1份；减水剂0.1-0.3份；乳胶粉1-8份；表面活性剂0.3-1份；增稠保水剂0.03-0.1份；砂100-300份。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的任一种或两种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述石膏为二水石膏或硬石膏。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述矿物掺合料选自硅灰、偏高岭土、粉煤灰、矿粉和高岭土中的至少一种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述调凝组分选自锂盐、甲酸钙、亚硝酸钙、酒石酸、柠檬酸、硼酸和草酸中的至少一种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述减水剂为聚羧酸减水剂。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述聚羧酸减水剂的减水率≥25％。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述乳胶粉选自聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类中的至少一种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中当所述乳胶粉选自聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类时，所述聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类的重量比例为2：1-4：1。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述表面活性剂选自无机盐磷酸盐。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述表面活性剂选自焦磷酸钾、焦磷酸钠、聚磷酸钾、聚磷酸钠和偏磷酸钠中的至少一种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述增稠保水剂为纤维素醚、淀粉醚或膨润土基增稠保水剂中的任一种或两种。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中当所述增稠保水剂包括纤维素醚和淀粉醚时，所述纤维素醚和淀粉醚的重量为比例1.5-2.5。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述砂为不含泥土的石英砂，其细度模数为2.3-2.5。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其中所述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的2h粘结强度为1.0MPa以上，2h抗压强度为50MPa以上，抗折强度为5Mpa以上，28天抗压强度大于65MPa，抗折强度为10Mpa以上，28天粘结强度达到2.5MPa以上。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的制备方法，包括以下步骤：按重量份称取各组分，混合均匀，即得到所述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的使用方法，包括以下步骤：将水与上述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料与按照0.15～0.25的重量比例，充分拌合2～3min，混匀即可。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的使用方法，其中所述拌合的转速为100-200r/min。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，包括以下步骤：1)将结构受损处的松散混凝土和骨料颗粒凿除，形成麻面新茬口，之后清除该麻面新茬口上的杂质，得到干净的界面；2)将步骤1)得到的界面先用湿抹布擦湿，再用刷子涂刷界面剂；3)支立模板，采用胶带封闭模板的缝隙；4)将上述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，静置2-3分钟，搅拌1～2min，得到修补材料；5)向步骤3)的模板内灌注步骤4)拌合好的修补材料；6)待材料硬化后，拆除模板，将砂浆修补磨平，即可。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，其中当结构受损处为挡肩部位时，在步骤1)之前还包括将轨枕扣件及配件全部拆除的步骤，以使轨枕不再承受压力。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，其中当结构受损处有钢筋露出时，在步骤1)之后及步骤2)之前还包括将钢筋进行除锈防锈处理的步骤。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，其中步骤1)中除该麻面新茬口上的杂质的步骤具体包括使用钢丝刷、真空除尘器或压缩空气清除该麻面新茬口上的灰尘或碎屑。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，其中步骤2)中所述界面剂为聚合物水泥净浆。优选的，前述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的施工方法，其中步骤4)中，所述搅拌转速为100-200r/min。借由上述技术方案，本专利技术所述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料至少具有下列优点：1、本专利技术所制备的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其具有高流动性、高间隙透过性和高抗离析性能。本专利技术首先通过采用合理级配的细集料以及减水剂增加材料的分散性和流动性，其次加入增稠保水剂保持新拌材料的匀质稳定，防止分层泌水。该铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的截锥流动度初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，包含以下重量份的各组分：/n水泥70-100份；石膏6-15份；矿物掺合料8-15份；调凝组分0.1-1份；减水剂0.1-0.3份；乳胶粉1-8份；表面活性剂0.3-1份；增稠保水剂0.03-0.1份；砂100-300份。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，包含以下重量份的各组分：
水泥70-100份；石膏6-15份；矿物掺合料8-15份；调凝组分0.1-1份；减水剂0.1-0.3份；乳胶粉1-8份；表面活性剂0.3-1份；增稠保水剂0.03-0.1份；砂100-300份。


2.如权利要求1所述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的任一种或两种；所述石膏为二水石膏或硬石膏；所述矿物掺合料选自硅灰、偏高岭土、粉煤灰、矿粉和高岭土中的至少一种；所述调凝组分选自锂盐、甲酸钙、亚硝酸钙、酒石酸、柠檬酸、硼酸和草酸中的至少一种。


3.如权利要求1所述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂；所述乳胶粉选自聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类中的至少一种；所述表面活性剂选自无机盐磷酸盐；所述增稠保水剂为纤维素醚、淀粉醚或膨润土基增稠保水剂中的任一种或两种；所述砂为不含泥土的石英砂，其细度模数为2.3-2.5。


4.如权利要求3所述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，所述聚羧酸减水剂的减水率≥25％；当所述乳胶粉选自聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类时，所述聚乙酸乙烯酯类和丙烯酸类的重量比例为2：1-4：1；所述表面活性剂选自焦磷酸钾、焦磷酸钠、聚磷酸钾、聚磷酸钠和偏磷酸钠中的至少一种；当所述增稠保水剂包括纤维素醚和淀粉醚时，所述纤维素醚和淀粉醚的重量为比例1.5-2.5。


5.如权利要求1所述的铁路混凝土轨枕修补用自密实材料，其特征在于，所述铁路混凝土轨枕修补用自密实材料的2h粘结强度为1.0MPa以上，2h抗压强度为50MPa以上，抗折强度为5Mpa以上，28天抗压强度大于65MPa，抗折强度为10Mpa以上，28天粘结强度达到2.5MPa以上。


6.一种权利要求1-5任一项所述的铁路混...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荻，李贺，李海团，
申请(专利权)人：北京眷诚铁道工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11