一种水泥沥青砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水泥沥青砂浆及其制备方法。该水泥沥青砂浆包括乳化沥青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水。其中乳化沥青的配方包括沥青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、水。本发明专利技术水泥沥青砂浆采用特制的乳化沥青，当与水泥、细砂等干料拌合时，减水剂和消泡剂很容易分散均匀，与干料充分接触，减水效果明显，在减少外加用水量的同时，有效地避免了CA砂浆灌注后发生泌水现象，改善了乳化沥青与水泥及细砂的和易性，改善了CA砂浆的流动性，并有效地消除大气泡，使CA砂浆成型后质地致密、均匀。本发明专利技术的水泥沥青砂浆特别适合于在修筑高速铁路时灌注在轨道板下作为减震缓冲层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水泥浙青砂浆及其制备方法，特别是用于修筑高速铁路时板式无砟轨道板下灌注的水泥浙青砂浆(简称CA砂浆)及其制备方法。
技术介绍
随着铁路建设水平以及对铁路运力要求的提高，需要修筑高速铁路及城际轻轨，为提高列车高速运行时的平稳性和减轻列车运行时因震荡产生的噪音，采用板式无砟轨道技术。板式无砟轨道技术是将两条轨道铺设在钢筋水泥混凝土板上(称轨道板)，在轨道板的下面需要铺设3-5cm厚的减震层，该减震层是由乳化浙青、水泥、细砂及其它矿物材料构成，形成水泥浙青砂衆(Cement Asphalt砂衆,简称CA砂衆)。在CA砂衆中，乳化浙青是关键性材料，利用其柔性吸收一定的震动能量，减轻列车行进时因震荡产生的噪音，并能提高列车运行的平稳性及舒适性。乳化浙青的性能直接影响水泥浙青砂浆的工作性能和耐久性能。要求乳化浙青不仅要具有良好的稳定性，还要与水泥、细砂等干料有很好的相容性，不能影响水泥的水化反应速度，为保证砂浆能够很好地灌注，要求配制的砂浆还要在较长时间内具有一定的流动性。此外，为了保证灌注的砂浆固化后质地均匀，乳化浙青与水泥、细砂等干料拌合时不能产生大气泡。为保证水泥浙青砂浆在灌注后的固化过程中有足够的水供水泥发生水化反应，需要另外添加水，但加水量过多或乳化剂配方不合适时会发生泌水现象。CN 200710149995.8公开了一种乳化浙青，它由浙青、表面活性剂、助剂和水组成，其中表面活性剂采用离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。CN200710078480. 3公开了一种乳化浙青及其制备方法，它由浙青、表面活性剂、助剂和水组成，表面活性剂是采用阳离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂复配对浙青进行乳化得到乳化浙青。CN 200910076818 . O公开了一种纵连板式无砟轨道水泥浙青砂浆专用乳化浙青，采用的是阴离子乳化剂、稳定剂、助剂等对浙青进行乳化。上述方法制备的乳化浙青，为了减少外加用水量，避免CA砂浆灌注后发生泌水的现象，一般在拌制CA砂浆时加入减水齐U。在砂浆拌合过程中为了消除较大的气泡并减少泡沫的产生，一般在拌制CA砂浆时加入消泡剂，比如CN 200910076819.5。制备砂浆过程是在一种拌合车内进行的，属于间歇式操作，由于消泡剂和减水剂的用量很少，计量很难控制准确，而且即使快速搅拌，二者在砂浆中的分布也很难均匀，一旦计量有误或分布不均就会对砂浆性质有影响，主要表现为消泡不彻底，灌注砂浆时，会在轨道板四个角的下方堆积较多的气泡，成型后引起角部的强度不足。此外，为了使高铁乳化浙青与大量的水泥、细砂混合后能够在高速搅拌时不至于破乳，并具有一定的抗机械破坏的强度，一般在生产高铁乳化浙青时，表面活性剂的用量都会很大，那么，在高铁乳化浙青的生产和装车时就容易产生大量泡沫，占据产品罐的很大空间，如果操作不当，乳化浙青泡沫容易从罐口冒出，给生产及运输带来不便。此外，如果乳化浙青的泡沫过多，当泡沫消失后会形成一层厚厚的皮，这种皮是由泡沫上的浙青成分在泡沫消失后连结而成的，即使搅拌也无法再使其乳化，所以会影响乳化浙青性质，尤其影响筛上剩余量指标，甚至还容易引发乳化浙青的破乳。此外，在施工现场添加消泡剂和减水剂，操作步骤繁琐，影响施工进度，也给拌合车的结构设计增添麻烦。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无泌水、和易性好、流动性好、可拌合时间长、无大气泡、质地均匀、可节省现场操作步骤、提高生产效率的水泥浙青砂浆及其制备方法。本专利技术水泥浙青砂浆特别适合于修筑高速铁路时灌注在轨道板下作为减震层。本专利技术的水泥浙青砂浆，其配方包括乳化浙青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水；以水泥浙青砂浆的重量为基准 乳化浙青16. 0% 24. 0%, 水泥22. 0% 24. 0%, 细砂45. 0% 47. 0%, 膨胀剂2. 0% 2. 6%， 铝粉O. 0015% O. 0025%， 水7.0% 11.0%， 其中所述的乳化浙青的配方包括浙青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、水；以乳化浙青的重量为基准 浙青58. 0% 65. 0%, 阳离子乳化剂O. 5% 2.0%， 阴离子乳化剂O. 5% 2. 0%， 增稠剂O. 01% O. 05%， 稳定剂O. 1% O. 25%, 减水剂O. 1% O. 7%, 消泡剂O. 05% O. 1%， 水33. 0% 37. 0% ； 乳化浙青所用的减水剂可以是木质素磺酸盐类、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或多种。乳化浙青所用的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚等中的一种或多种。乳化浙青所用的阳离子型乳化剂包括烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、胺化木质素类、季铵盐类乳化剂中的一种或几种。其中的季铵盐类可以是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。乳化浙青所用的阴离子型乳化剂为硫酸酯盐类中的一种或几种，优选为烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中的一种或多种。所述的烷基硫酸钠的烷基碳数为12 18。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中，脂肪醇的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4。所述的脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中，脂肪胺的碳数为14 20，聚氧乙烯分子个数为广4。乳化浙青所用的增稠剂为纤维素，可以是羟甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。乳化浙青所用的稳定剂为无机盐，包括氯化钙、氯化镁、氯化钡、氯化铵等中的一种或多种。本专利技术的乳化浙青中，优选加入两性离子型表面活性剂和/或非离子型表面活性齐U，以乳化浙青的重量为基准，两性离子型表面活性剂为O. P/Γο. 7%，非离子型表面活性剂用量为 O. 1°/Γθ. 7%。乳化浙青所用的两性离子型乳化剂为氨基羧酸及其盐中的一种或多种，可以是N-椰油基-β -氨基丙酸钠、N-椰油基-β -氨基丙酸、N-月桂基-β -氨基丙酸、N-豆蘧基-β -氨基丙酸、N-牛油基-β -亚氨二丙酸二钠、N-月桂基-β -亚氨二丙酸二钠中的一种或多种。乳化浙青所用的非离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。其中，脂肪醇聚氧乙烯醚可以是月桂醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、棕榈醇聚氧乙烯醚、环己醇聚氧乙烯醚、萜烯醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，其中脂肪醇聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25。烷基酚聚氧乙烯醚可以是辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或两种，其中烷基酚聚氧乙烯醚中聚氧乙烯分子个数为15 25。乳化浙青所用的浙青为石油浙青，包括直馏浙青、氧化浙青、溶剂脱油浙青、聚合物改性浙青中的一种或多种，其针入度为60 120 l/10mm。本专利技术水泥浙青砂浆中所用的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42. 5R、52. 5、52. 5R、62. 5中的任意一种。本专利技术水泥浙青砂浆中所用的细砂可以为河砂、海砂、山砂中的一种或几种的混合物，最好为山砂；所用的细砂要经过水洗，洗去其中的泥土，充分烘干后混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥沥青砂浆，包括乳化沥青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水；以水泥沥青砂浆的重量为基准：乳化沥青????????????????16.0%～24.0%，水泥????????????????????22.0%～24.0%，细砂????????????????????45.0%～47.0%，膨胀剂??????????????????2.0%～2.6%，铝粉????????????????????0.0015%～0.0025%，水??????????????????????7.0%～11.0%，其中的乳化沥青配方包括：沥青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、水；以乳化沥青的重量为基准：沥青???????????????????58.0%～65.0%，阳离子乳化剂???????????0.5%～2.0%，阴离子乳化剂???????????0.5%～2.0%，增稠剂?????????????????0.01%～0.05%，稳定剂?????????????????0.1%～0.25%，减水剂?????????????????0.1%～0.7%，消泡剂?????????????????0.05%～0.1%，水?????????????????????33.0%～37.0%。...

【技术特征摘要】
1.一种水泥浙青砂浆，包括乳化浙青、水泥、细砂、膨胀剂、铝粉、水；以水泥浙青砂浆的重量为基准 乳化浙青16. 0% 24. 0%, 水泥22. 0% 24. 0%, 细砂45. 0% 47. 0%, 膨胀剂2. 0% 2. 6%， 铝粉O. 0015% O. 0025%， 水7.0% 11.0%， 其中的乳化浙青配方包括浙青、阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂、增稠剂、稳定剂、减水剂、消泡剂、水；以乳化浙青的重量为基准 浙青58. 0% 65. 0%, 阳离子乳化剂O. 5% 2. 0%， 阴离子乳化剂O. 5% 2. 0%， 增稠剂O. 01% O. 05%， 稳定剂O. 1% O. 25%, 减水剂O. 1% O. 7%, 消泡剂O. 05% O. 1%， 水33. 0% 37. 0%。2.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于所用的水泥为硅酸盐水泥，强度等级为42. 5R、52. 5,52. 5R、62. 5中的任意一种；所用的膨胀剂为硫铝酸钙类膨胀剂；所用的细砂按不同粒径所占比例如下，以细砂的重量为基准 粒径 O. 35 O. 50mm34% 39%， 粒径 O. 25 O. 35mm23% 25%， 粒径< O. 25mm38% 41%。3.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的减水剂是木质素磺酸盐类、萘磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或多种；所用的消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种。4.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阳离子型乳化剂包括烷基胺类、酰胺类、咪唑啉类、胺化木质素类、季铵盐类乳化剂中的一种或几种。5.按照权利要求4所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所述的季铵盐类乳化剂是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。6.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阴离子型乳化剂为硫酸酯盐类中的一种或几种。7.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的阴离子型乳化剂为烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中的一种或多种；所述的烷基硫酸钠的烷基碳数为12 18 ;所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中，脂肪醇的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4 ;所述的脂肪胺聚氧乙烯硫酸钠中，脂肪胺的碳数为1Γ20，聚氧乙烯分子个数为广4。8.按照权利要求1所述的水泥浙青砂浆，其特征在于乳化浙青中所用的增稠剂为羟甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种；所述的稳定剂为氯化钙、氯化镁、氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈保莲，张静，范思远，陈闯，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：