【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高速铁路无砟轨道防水封闭层领域，具体涉及一种封闭层用高韧性防水自修复混凝土的制备及施工工艺。
技术介绍
1、我国高速铁路快速发展，无砟轨道线路路基封闭层可有效阻止雨水的侵入，保障路基基床的强度和稳定性以及轨道结构的平顺性和耐久性。混凝土作为主要封闭层材料，传统混凝土的脆性和干燥收缩使得其在服役期间易产生裂缝，为减少因混凝土收缩导致的防水封闭层开裂失效病害的出现，工程中采用间隔4m-6m设置一个伸缩缝，但是夏季温度较高时，封闭材料部分融化后会被挤出伸缩缝，或在冬季使用沥青类嵌缝材料会出现开裂现象，导致封闭材料失效，其密封防水功能丧失，水进入基床表层，在高速列车动荷载反复作用下形成动水圧，导致无砟轨道道床或基床表层翻浆冒泥。并且传统封闭层设置于路基表层路肩和线间，其与底座板之间的接缝同样为薄弱区。为减小因伸缩缝及接缝导致的封闭层防水失效问题，专利cn 215518173 u提出全断面封闭层结构，即在路基表层全断面铺设封闭层结构，避免了底座板和构造物立面接缝等问题，并采用内掺超疏水剂纤维混凝土作为刚性防水层。但纤维混凝土服役过程中仍出现开裂现象，高速铁路“天窗”时间短，病害修复时间短，被动修复难度大，采用主动自修复材料可以节约养护维修成本并可修复内部裂缝及微裂缝。因此研发一种具有高韧性、抗裂、防水、自修复性能，且操作简便、施工方便、成本较低的封闭层用混凝土具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高韧性、高抗裂性、超防水、自修复的混凝土、其制备方法以及应
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、在第一方面，本专利技术提供了一种高韧性防水自修复混凝土，包括粉煤灰、细砂、膨胀剂、修复剂、重钙粉、纤维、纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、疏水剂、水以及任选的水泥。
4、本专利技术的混凝土中，修复剂为修复胶囊，掺入胶囊形式的修复剂，混凝土开裂后，修复胶囊囊壁破裂，微生物或水泥等芯材暴露于裂缝处，形成无机盐或生成水化产物填充裂缝，达到修复裂缝的效果。
5、本专利技术的混凝土中，掺入粉煤灰可以在水泥石中起填充效应、级配效应以及后期火山灰效应，有利于细化后期水泥石的孔结构，改善微观结构，提高力学强度和耐久性能。
6、本专利技术的混凝土中，掺入膨胀剂可以减少混凝土收缩，减少裂缝的产生，并且膨胀剂与水反应生成钙矾石及氢氧化钙等晶体，可以填充孔隙，提高早期强度，并且补偿混凝土早期因温度、湿度变化等引起的收缩，抑制混凝土早期开裂的同时促进修复剂更好地进行裂缝修复。
7、本专利技术的混凝土中，掺入重钙粉可以增加混凝土的韧性和强度，同时降低生产成本。
8、本专利技术的混凝土中，掺入疏水剂能够在混凝土表面和内部形成水珠效应，并显著降低混凝土的吸水性和氯离子扩散系数，并且疏水剂对水的排斥作用将水储存在裂缝中，修复剂与裂缝中水充分接触并反应生成水化产物填充裂缝。
9、本专利技术的混凝土中，掺入纤维特别是聚乙烯醇纤维，强度高、模量高、耐磨、抗酸碱、耐候性好，能够显著提高混凝土的韧性及抗裂性能。聚乙烯醇纤维表面的亲水性能够良好的限制裂缝的扩展，使得混凝土基体呈现多重开裂，裂缝密且窄，对混凝土耐久性影响较小，并且窄裂缝为实现自修复提供了前提，为自修复提供稳定的网架支撑。
10、本专利技术的混凝土中，掺入可分散乳胶粉能够在混凝土内部成膜堵塞内部连通毛细孔，增加混凝土韧性的同时提高其抗渗性。
11、在一些实施方式中，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰250-350份、细砂500-600份、膨胀剂30-40份、修复剂50-100份、重钙粉200-300份、纤维10-20份、纤维素醚0.1-0.2份、可分散乳胶粉10-20份、减水剂10-20份、疏水剂10-20份和水200-300份以及任选的水泥500-600份。
12、在一些实施方式中，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰280-330份、细砂530-580份、膨胀剂33-38份、修复剂65-90份、重钙粉230-280份、纤维13-18份、纤维素醚0.13-0.18份、可分散乳胶粉13-18份、减水剂13-18份、疏水剂13-18份、水230-280份以及任选的水泥530-580份。
13、在一些实施方式中，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰290-310份、细砂540-560份、膨胀剂34-36份、修复剂70-80份、重钙粉240-260份、纤维14-16份、纤维素醚0.14-0.16份、可分散乳胶粉14-16份、减水剂14-16份、疏水剂14-16份、水240-260份以及任选的水泥540-560份。
14、在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，粉煤灰含有250份、270份、290份、310份、330份、350份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，细砂含有500份、520份、540份、560份、580份、600份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，膨胀剂含有30份、32份、34份、36份、38份、40份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，修复剂含有50份、60份、70份、80份、90份、100份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，重钙粉含有200份、220份、240份、260份、280份、300份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，纤维含有10份、12份、14份、16份、18份、20份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，纤维素醚含有0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份、0.2份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，可分散乳胶粉含有10份、12份、14份、16份、18份、20份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，减水剂含有10份、12份、14份、16份、18份、20份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，疏水剂含有10份、12份、14份、16份、18份、20份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，水含有200份、220份、240份、260份、280份、300份或它们之间的任意值。在一些具体实施方式中，以重量计，所述混凝土中，水泥含有500份、520份、540份、560份、580份、600份或它们之间的任意值。
15、在一些实施方式中，所述粉煤灰选自f类粉煤灰。
16、在一些实施方式中，所述细砂选自天然细砂，优选地，所述细砂的细度模数为1.6-2.2，含泥量≤3wt％。
17、在一些实施方式中，所述膨胀剂选自氧化钙型膨胀剂、氧化镁型膨胀剂或硫铝酸钙型膨胀剂中的一种或多种。
18、在一些实施方式中，所述重钙粉选自碳酸钙粉末，优选地，所述重钙粉的粉末粒径小于0.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高韧性防水自修复混凝土，包括粉煤灰、细砂、膨胀剂、修复剂、重钙粉、纤维、纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、疏水剂、水以及任选的水泥。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰250-350份、细砂500-600份、膨胀剂30-40份、修复剂50-100份、重钙粉200-300份、纤维10-20份、纤维素醚0.1-0.2份、可分散乳胶粉10-20份、减水剂10-20份、疏水剂10-20份和水200-300份以及任选的水泥500-600份。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰280-330份、细砂530-580份、膨胀剂33-38份、修复剂65-90份、重钙粉230-280份、纤维13-18份、纤维素醚0.13-0.18份、可分散乳胶粉13-18份、减水剂13-18份、疏水剂13-18份、水230-280份以及任选的水泥530-580份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰290-310份、细砂540-560
5.根据权利要求1-4中任一项所述的混凝土，其特征在于，
6.权利要求1-5中任一项所述的混凝土的制备方法，包括将粉煤灰、细砂、膨胀剂、修复剂、重钙粉、纤维、纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、疏水剂、水以及任选的水泥进行混合。
7.一种高速铁路封闭层的施工方法，其包括将权利要求1-5中任一项所述的混凝土对高速铁路封闭层进行浇筑。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于，将所述混凝土对高速铁路无砟轨道封闭层的待浇筑区域进行浇筑。
9.根据权利要求7或8所述的施工方法，其特征在于，所述方法还包括对浇筑后的混凝土进行养护，优选在完成浇筑12h内进行养护，更优选地，所述养护的时间为28天。
10.权利要求1-5中任一项所述的混凝土或权利要求6所述的制备方法获得的混凝土或权利要求7-9中任一项所述的施工方法在高速铁路封闭层中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高韧性防水自修复混凝土，包括粉煤灰、细砂、膨胀剂、修复剂、重钙粉、纤维、纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、疏水剂、水以及任选的水泥。
2.根据权利要求1所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰250-350份、细砂500-600份、膨胀剂30-40份、修复剂50-100份、重钙粉200-300份、纤维10-20份、纤维素醚0.1-0.2份、可分散乳胶粉10-20份、减水剂10-20份、疏水剂10-20份和水200-300份以及任选的水泥500-600份。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰280-330份、细砂530-580份、膨胀剂33-38份、修复剂65-90份、重钙粉230-280份、纤维13-18份、纤维素醚0.13-0.18份、可分散乳胶粉13-18份、减水剂13-18份、疏水剂13-18份、水230-280份以及任选的水泥530-580份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的混凝土，其特征在于，以重量计，所述混凝土包括：粉煤灰290-310份、细砂540-560份、膨胀剂34-36份、...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪斌，姜金凤，张艳荣，高亮，张海涛，查本怡，王宝凯，张雪松，王晓宇，彭学涛，郑勇，赵光，方轩念，
申请(专利权)人：山东铁路投资控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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