專利名稱：：縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種水泥乳化瀝青砂漿，尤其涉及一種用于縱連板式無砟軌道的水泥乳化瀝青砂漿，屬于板式無砟軌道建造領(lǐng)域。背景技求板式無砟軌道是我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專線建設(shè)采用的主要結(jié)構(gòu)型式之一。板式無砟軌道結(jié)構(gòu)從上至下主要由鋼軌扣件、預(yù)制軌道板、墊層、混凝土底座(或水硬性支承層)等構(gòu)成。其中，墊層是關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部位，主要功能為填充、支撐、承力、傳力以及提供適當(dāng)彈韌性，其性能對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的耐久性、列車運(yùn)行的舒適性以及線路運(yùn)營(yíng)維護(hù)的難易性有直接的影響。目前，國(guó)內(nèi)外的墊層材料中，應(yīng)用最廣泛的是水泥乳化瀝青砂漿。我國(guó)板式無砟軌道結(jié)構(gòu)主要有兩種型式單元板式(CRTSI型)和縱連板式(CRTSn型)。單元板式無砟軌道墊層主要采用較低強(qiáng)度和較低彈性模量(低彈模)水泥乳化瀝青砂漿；縱連板式無砟軌道墊層主要采用較高強(qiáng)度和較高彈性模量(高彈模)水泥乳化瀝青砂漿。我國(guó)低彈模水泥乳化瀝青砂漿的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代，技術(shù)相對(duì)比較成熟，中國(guó)專利申請(qǐng)200710062681.4中公開了一種板式無砟軌道用乳化瀝青水泥砂漿，該砂漿的彈性模量在100-300MPa內(nèi)，屬于低彈模水泥乳化瀝青砂漿，不適用于縱連板式無砟軌道。高彈模水泥乳化瀝青砂漿的研究和應(yīng)用起源于德國(guó)博格公司，而我國(guó)對(duì)高彈模水泥乳化瀝青砂漿的研究和應(yīng)用始于2005年，從德國(guó)博格公司引進(jìn)了高彈模水泥乳化瀝青砂漿配制和施工技術(shù)體系，2007年，京津城際鐵路各施工單位相關(guān)技術(shù)人員在德國(guó)博格公司相關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，進(jìn)行了高彈模水泥乳化瀝青砂漿的配合比試驗(yàn)及施工。雖然高彈模水泥乳化瀝青砂漿已在京津城際鐵路中得到應(yīng)用，但其沿襲了德國(guó)的技術(shù)路線與性能指標(biāo)體系，而我國(guó)幅員遼闊，環(huán)境、氣候條件復(fù)雜，與德國(guó)相比存在較大的差異，德國(guó)技術(shù)不能完全適應(yīng)于我國(guó)的軌道結(jié)構(gòu)和不同的環(huán)境、氣候條件。因此，為保證我國(guó)縱連板式無砟軌道建設(shè)的順利進(jìn)行，迫切需要研發(fā)適合我國(guó)國(guó)情路情和環(huán)境氣候條件的水泥乳化瀝青砂槳。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿，通過對(duì)成分組成的調(diào)整，獲得具有較好的環(huán)境適應(yīng)性和工作性，適宜的力學(xué)性能，收縮小，抗裂性好，耐久性能優(yōu)越的高彈性模量的水泥乳化瀝青砂漿，適于在板式無砟軌道，尤其是高速鐵路和客運(yùn)專線縱連板式(CRTSII型)無砟軌道中使用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿，其中，該砂漿的成分組成包括干料，1370-1516重量份；乳化瀝青，230-270重量份；聚合物乳液，0-68重量份;水，162-210重量份;減水劑，0.5-5重量份；消泡劑，0-4重量份。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明提供的水泥乳化瀝青砂漿中所采用的干料可以是具有目前通常采用的成分組成的干料，也可以是包括以下成分組成的干料膠凝材料，IOO重量份；砂子，138-195重量份；纖維，0.05-0.5重量份;鋁粉，0.003-0.01重量份;聚合物，0-0.1重量份;石粉，0-10重量份。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，本發(fā)明的砂漿所采用的干料中可以含有纖維，制成砂漿之后，可以提高砂漿的韌性、抗沖擊性能和抗疲勞性能，同時(shí)還能夠提高砂漿的耐久性能。但是，本申請(qǐng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，將親水性較差的纖維(例如聚丙烯纖維)加入干料中之后，在制備砂漿時(shí)，纖維與其他原料的相容性較差，易使砂槳產(chǎn)生泌水。本發(fā)明的砂漿所釆用的干料中的纖維優(yōu)選采用親水性較好的纖維，例如聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維和天然植物纖維(如木質(zhì)纖維等)等中的一種或兩種，這一類纖維的親水性很好，不會(huì)使砂漿產(chǎn)生泌水，同時(shí)，制成砂漿之后，纖維能夠在砂漿體系中均勻分散，對(duì)砂漿具有極佳的增韌效果。本申請(qǐng)發(fā)明人通過研究還發(fā)現(xiàn)纖維長(zhǎng)度太短不能起到增韌的作用，而太長(zhǎng)會(huì)使砂漿的流動(dòng)性變差，影響砂漿的工作性能，且在砂漿中不易均勻分散，因此，優(yōu)選地，本發(fā)明所采用的纖維的長(zhǎng)度為4mm-10mm。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，膠凝材料是干料的主要成分之一，對(duì)制備得到的砂漿的性能產(chǎn)生很大的影響，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的砂漿所采用的干料中的膠凝材料可以包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和抗硫酸鹽水泥等中的一種與快硬硫鋁酸鹽水泥、膨脹水泥和膨脹劑等中的一種或兩種的復(fù)合。通過不同膠凝材料的結(jié)合，能夠提高砂漿對(duì)不同的施工環(huán)境和使用環(huán)境的適應(yīng)能力，擴(kuò)大砂漿的使用范圍。在上述膠凝材料中，優(yōu)選地，所采用的硅酸鹽水泥包括符合GB175規(guī)定的P，I或P.II型硅酸鹽水泥等；所采用的普通硅酸鹽水泥包括符合GB175規(guī)定的普通硅酸鹽水泥等；所釆用的快硬硫鋁酸鹽水泥包括符合JC714規(guī)定的快硬硫鋁酸鹽水泥等；根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，釆用快硬硫鋁酸鹽水泥能夠改善砂漿在低溫施工環(huán)境下的性能。在低溫環(huán)境下施工時(shí)，由于環(huán)境溫度低，水泥水化速度慢，砂漿凝結(jié)硬化慢，在常溫下不分層、不泌水的砂漿在低溫下就可能分層、泌水，即低溫環(huán)境下施工時(shí)，砂漿的分層、泌水趨勢(shì)增加，此外，低溫下砂漿可能24h都不凝結(jié)，沒有強(qiáng)度。通過在干料中增加快硬硫鋁酸鹽水泥的用量，可以縮短砂漿的凝結(jié)硬化時(shí)間，提高砂漿的ld強(qiáng)度，減少砂漿的泌水，分層和離析；所采用的抗硫酸鹽水泥為符合GB748規(guī)定的抗硫酸鹽水泥等；所采用的膨脹水泥為硅酸鹽膨脹水泥等；所采用的膨脹劑包括符合JC476規(guī)定的硫鋁酸鈣類的膨脹劑。通過采用膨脹水泥和膨脹劑能夠減少砂漿的收縮。發(fā)明人通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，水泥乳化瀝青砂漿的干燥收縮和溫度收縮比普通的水泥砂漿大，通過向干料中加入膨脹劑或膨脹水泥，能夠減小拌制得到的砂漿的收縮。由于瀝青的線膨脹系數(shù)為1.5-1.8xl0'4/°C，分別約為砂子和純水泥砂漿的20倍和15倍，當(dāng)溫度下降時(shí)，瀝青的溫度收縮較水泥漿體和砂子的收縮大，使得水泥乳化瀝青砂漿的整體溫度收縮較大，通過增加干料中膨脹劑或膨脹水泥的用量能夠減少砂漿的收縮，適于在寒冷和嚴(yán)寒環(huán)境下制備砂漿并長(zhǎng)期使用。本發(fā)明提供的砂漿能夠滿足不同施工環(huán)境和使用環(huán)境的要求，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的砂漿所采用的干料中的膠凝材料具有以下成分組成(如表1所示)。表l、干料中膠凝材料的優(yōu)選成分組成(以膠凝材料總重量計(jì)，％)膠凝材料硅酸鹽水泥/普通硅酸鹽水泥快硬硫鋁酸鹽水泥抗硫酸鹽水泥膨脹劑/膨脹水泥環(huán)境類型90-99001-10施工環(huán)境高溫環(huán)境183-990-701-10常溫環(huán)境275-945-1501-10低溫環(huán)境3配比75-990-1501-10溫暖環(huán)境475-970-1503-10使用寒冷環(huán)境575-950-1505-10環(huán)境嚴(yán)寒環(huán)境600-1575-991-10鹽蝕環(huán)境7注在本發(fā)明中，上述的各種環(huán)境分別是指1.高溫環(huán)境施工環(huán)境氣溫在30'C-40'C的范圍；2.常溫環(huán)境施工環(huán)境氣溫在10'C-30'C的范圍；3.低溫環(huán)境施丁.環(huán)境氣溫在5'C-10'C的范圍4.溫暖環(huán)境使用環(huán)境的年極端最低溫度《-9.(TC;5.寒冷環(huán)境使用環(huán)境的年極端最低溫度《-21.5'C;6.嚴(yán)寒環(huán)境使用環(huán)境的年極端最低溫度《-40.(TC:7.鹽蝕環(huán)境使用環(huán)境有氯鹽、硫酸鹽等侵蝕的環(huán)境。在本發(fā)明的砂漿所釆用的干料中，優(yōu)選地，所釆用的砂子可以是河砂或機(jī)制砂，最大粒徑為1.18mm，與膠凝材料等其他組分混合后符合干料所要達(dá)到的級(jí)配范圍，砂子的主要性能滿足表2要求。表2砂子的性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)要求河砂機(jī)制砂1表觀密度g/cm322.552含水率%<0.173吸水率%<3.04泥塊含量%<1.05含泥量%<2.06石粉含量%<5.07堅(jiān)固性%588有機(jī)物(比色法)/合格9氯化物含量%<0.0210硫化物及硫酸鹽含量(折算成so3)%50.511堿活性(快速砂漿棒法)%SO.10在本發(fā)明的砂漿所采用的干料中，優(yōu)選地，所采用的石粉可以是各種巖石(如石灰石、花崗石等)粉狀物，細(xì)度為200目-400目；所釆用的鋁粉可以是性能符合GB/T2085.1的規(guī)定的鋁粉，其細(xì)度可以為180-400目；所采用的聚合物包括甲基纖維素醚、羧甲基纖維素醚、乙基纖維素醚、羥乙基纖維素醚、羥丙基甲基纖維素醚和羧甲基羥乙基纖維素醚等中的一種或幾種。本發(fā)明中加入聚合物能夠提高干料對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)性。如前所述，在低溫環(huán)境下施工時(shí)，由于環(huán)境溫度低，水泥水化速度慢，砂漿凝結(jié)硬化慢，砂漿的分層、泌水趨勢(shì)增加，通過在干料中增加聚合物的用量，可以減少砂漿的泌水，提高砂漿稠度，使砂槳不分層。本發(fā)明所采用的干料的優(yōu)選成分組成如表3所示。表3、干料的優(yōu)選成分組成(以重量份計(jì))膠凝材料砂子鋁粉纖維聚合物施工環(huán)境高溫環(huán)境i1.38-1.950.00003-0.00010.0005-0.0050-0扁2常溫環(huán)境i1.38-1.950.00003-0.00010.0005-0.0050-0.0004低溫環(huán)境i1.38-1.950.00003-0.00010.0005-0.0050-0扁8溫暖環(huán)境i1.38-1.950細(xì)03-0細(xì)l0.0005-0.0010-0.001使用寒冷環(huán)境i1.38-1.950扁03-0扁l0.001-0.0050-0.001環(huán)境嚴(yán)寒環(huán)境i.38-1.950細(xì)03-0細(xì)l0.001-0.0050-0.001鹽蝕環(huán)境i1.38-1.950細(xì)03-0細(xì)l0.0005-0.0050-0.001根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，以重量百分比計(jì)，本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青可以具有以下成分組成瀝青，60-65°/。；陰離子型乳化劑，0.2-5%;穩(wěn)定劑，0.02-3%;助劑，0-4%，余量水。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，上述乳化瀝青中還可以包括0-7%(優(yōu)選為0.1-7%)的非離子型乳化劑和/或0-4%(優(yōu)選為0.05-4%)的兩性離子型乳化劑。在本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青中，優(yōu)選地，所采用的瀝青可以是滿足GB/T15180-2000要求的重交通道路石油瀝青、滿足JTGF40-2004要求的B級(jí)以上道路石油瀝青或者PG等級(jí)分別為76-22、70-22、70-28、58-34、64_34、58-40、64-40的改性瀝青等中的一種。為了得到具有較好的性能的水泥乳化瀝青砂漿，乳化瀝青的成分中的瀝青可以是含蠟量在2.2%以下的乳化瀝青，含蠟量的測(cè)定可以根據(jù)JTJ052-2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。瀝青原材的選擇應(yīng)與乳化瀝青的使用氣候環(huán)境條件相適應(yīng)，瀝青在縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿中是非連續(xù)相，其分布呈孤立狀態(tài)，釆用上述所列舉的瀝青，尤其是改性瀝青，能夠削弱乳化瀝青與水泥基漿體之間的薄弱界面因素，增強(qiáng)乳化瀝青與水泥基漿體(干料)之間的相互作用，提高砂漿的整體性能。在本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青中，優(yōu)選地，所釆用的陰離子型乳化劑包括硬脂酰酸鹽類、垸基硫酸鹽類、垸基醚羧酸鹽類、烷基磷酸脂鹽類、烷基苯磺酸鹽類和烷基磺酸鹽類等中的一種或二種以上的混合；所采用的非離子型乳化劑包括脂肪酸多元醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚等中的一種或二種以上的混合；所釆用的兩性離子型乳化劑包括卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型兩性離子型乳化劑等中的一種或二種以上的混合，例如烷基叔胺鹽類和院基咪唑啉等。優(yōu)選地，本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青中，所采用的陰離子型乳化劑中的每個(gè)垸基的鏈長(zhǎng)為12-18個(gè)碳原子，所釆用的非離子型乳化劑的PEO為10-85，所釆用的兩性離子型乳化劑中的每個(gè)烷基的鏈長(zhǎng)為7個(gè)碳原子以上。其中，PEO是代表非離子中的聚氧乙烯基，其后面的數(shù)字表示的是聚氧乙烯基的個(gè)數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青的平均粒徑可以為^lim，模數(shù)粒徑可以為2^im，其他性能參數(shù)滿足《客運(yùn)專線鐵路CRTSII型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》的要求。在本發(fā)明的砂漿所采用的乳化瀝青中，所采用的穩(wěn)定劑可以包括聚乙烯醇、纖維素、纖維素醚、聚丙稀酸、聚氨脂和聚醚等中的一種或多種的復(fù)合；所采用的助劑可以是燒堿或無機(jī)鹽中的一種，例如純堿、硫酸鹽和鹽酸鹽等，也可以是燒堿與無機(jī)鹽的復(fù)合，助劑的含量?jī)?yōu)選為0.01-4%。這些有機(jī)和/或無機(jī)材料作為穩(wěn)定劑或助劑，能夠增加乳化瀝青體系的穩(wěn)定性，改善制備得到的水泥乳化瀝青砂漿的材料分離度，避免砂漿產(chǎn)生分層或離析。本發(fā)明的砂漿中所采用的千料和乳化瀝青的性能指標(biāo)分別能夠滿足表4和表5所示的性能指標(biāo)要求。表4干料的性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)百單位性能指標(biāo)篩孔尺寸(mm)通過率(％)1.181001級(jí)配0.685-1000.345-700.1535-550.07534-452擴(kuò)展度1]mm水灰比50.58;D《160;D30^1503膨脹率%0-3ld4抗壓強(qiáng)度7dMPa，28d235注[1]D5表示出機(jī)擴(kuò)展度D30表示30min擴(kuò)展度。表5乳化瀝青的性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目單位性能指標(biāo)要求試驗(yàn)方法1篩上剩余物(1.18mm)%<0.05汀J052-20002顆粒極性/陰3萏滯平均粒徑^5;模數(shù)粒徑^GB/T19627-200510<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>注[]水泥適應(yīng)性試驗(yàn)參照《客運(yùn)專線鐵路CRTSII型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》的附錄A進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)；[2]當(dāng)采用改性瀝青制備乳化瀝青時(shí)，按此項(xiàng)進(jìn)行蒸發(fā)殘留物延度檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的砂漿所釆用的聚合物乳液可以是丁苯乳液、乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液、純丙乳液、苯丙乳液和氯丁膠乳等中的一種或兩種；所釆用的減水劑可以是聚羧酸減水劑和萘系減水劑；所采用的消泡劑可以是有機(jī)硅系列、聚醚系列、醇系列、胺系列和磷酸脂系列等中的一種或幾種。添加聚合物乳液能夠提高砂漿的韌性、抗沖擊性能和抗疲勞性能，從而改善砂漿的抗裂性，尤其是砂漿在低溫下的抗裂性能。本發(fā)明提供的水泥乳化瀝青砂漿可以是按如下方法制備的將乳化瀝青加入攪拌器中進(jìn)行低速攪拌；依次加入水、減水劑和消泡劑，繼續(xù)低速攪拌，得到混合液；加入干料，隨著干料的加入逐漸提高攪拌速度至高速攪拌，使干料均勻分散到混合液中；維持高速攪拌一定時(shí)間后，恢復(fù)至低速攪拌，得到水泥乳化瀝青砂漿。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，上述制備方法可以包括以下具體實(shí)施步驟首先在攪拌鍋中加入乳化瀝青，低速攪拌(轉(zhuǎn)速20rpm-30rpm)5s-20s;依次加入水、減水劑和消泡劑，低速攪拌(轉(zhuǎn)速20rpm-30rpm)5s-20s，得到混合液；加入干料，攪拌速度以干料加入時(shí)干料粉末能立刻均勻地分散到混合液中，避免形成凝聚為宜，隨著干料加入量的增多，逐步提高攪拌速度至高速攪拌(轉(zhuǎn)速500rpm-1000rpm);干料全部加入后，維持高速攪拌(轉(zhuǎn)速500rpm-1000rpm)30s-90s，然后低速攪拌(轉(zhuǎn)速50rpm-150rpm)90s-150s，得到水泥乳化瀝青砂漿。其中，上述的攪拌器可以采用可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的螺旋漿式攪拌器。在加入干料的過程中，隨著干料加入量的增多，為避免干料不能均勻分散到液體中、甚至沉淀到容器底部，應(yīng)逐步提高攪拌器轉(zhuǎn)速，但攪拌器轉(zhuǎn)速不宜過高，以免引入過多的空氣。本發(fā)明提供的水泥乳化瀝青砂漿能夠適應(yīng)多種不同的施工環(huán)境以及使用環(huán)境的要求，其具有良好的工作性能以及適宜的力學(xué)性能，收縮小，抗裂性好，耐久性能優(yōu)越。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，為了更好地適應(yīng)不同的施工環(huán)境和使用環(huán)境，可以根據(jù)不同的施工環(huán)境和使用環(huán)境，選擇不同的優(yōu)選砂漿成分組成，例如選擇不同的乳化瀝青和/或干料成分組成，或者調(diào)整砂漿的成分組成。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，對(duì)于不同的施工環(huán)境，可以調(diào)整干料中快硬硫鋁酸鹽水泥的用量。對(duì)于常溫和高溫施工環(huán)境，干料中可以不添加快硬水泥；對(duì)于低溫施工環(huán)境，由于環(huán)境溫度低，水泥水化速度慢，砂漿凝結(jié)硬化慢，可能導(dǎo)致砂漿24h不凝結(jié)、不膨脹、泌水，增加砂漿的分層趨勢(shì)，因此，可以在干料中摻加快硬硫鋁酸鹽水泥。同時(shí)，可以增加干料中聚合物的摻量，從而增加砂漿的稠度和穩(wěn)定性，減少砂漿的泌水和分層離析。另外，從砂漿成分方面，可以調(diào)整用水量和減水劑用量，以適應(yīng)不同的施工環(huán)境，例如高溫施工環(huán)境下，水泥水化快，砂漿凝結(jié)硬化快，為了保持砂漿具有較好的工作性能，可以選擇減水劑含量較多或水量較多的優(yōu)選砂漿組成成分；而在低溫施工環(huán)境下，水泥水化慢，砂漿凝結(jié)硬化慢，砂漿分層和泌水趨勢(shì)增加，故可以選擇水量盡可能少的優(yōu)選砂漿組成成分。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，對(duì)于不同的使用環(huán)境，一方面可以選用與使用環(huán)境相適應(yīng)的干料，另一方面，可以選用與使用環(huán)境相適應(yīng)的乳化瀝青。例如，對(duì)于乳化瀝青中的瀝青，采用基質(zhì)瀝青(例如滿足GB/T15180-2000要求的重交通道路石油瀝青或者滿足JTGF40-2004要求的B級(jí)以上道路石油瀝青)或PG等級(jí)為76-22、70-22、70-28的改性瀝青中的一種，較適用于溫曖環(huán)境；釆用PG等級(jí)為70-28、58-34、64-34的改性瀝青中的一種，較適用于寒冷環(huán)境;采用PG等級(jí)為58-34、64-34、58-40、64-40的改性瀝青中的一種，較適用于嚴(yán)寒環(huán)境。在寒冷和嚴(yán)寒環(huán)境下，瀝青易變脆，韌性差，可能導(dǎo)致水泥乳化瀝青砂漿的韌性變差，因此，水泥乳化瀝青砂漿在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí)，由于韌性差，在長(zhǎng)期的沖擊、振動(dòng)荷載作用下，易發(fā)生碎裂破壞，影響砂漿的耐久性能，優(yōu)選地，在寒冷和嚴(yán)寒環(huán)境下，本發(fā)明提供的漿料中的乳化瀝青可以釆用由改性瀝青制備的乳化瀝青，將瀝青改性后可以使瀝青在低溫下富有粘彈性，添加到砂漿中之后，可以提高砂漿的韌性，使砂漿不致太硬而幵裂，同時(shí)，還可以提高砂漿的耐候老化能力、抗疲勞性能，延長(zhǎng)使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，對(duì)于干料，由于在寒冷和嚴(yán)寒環(huán)境下，砂漿的韌性差，可以通過增加干料中纖維的摻量來增加砂漿的韌性。同時(shí)，由于瀝青的線膨脹系數(shù)為1.5-1.8xlO'VC，分別約為砂子和純水泥砂漿的20倍和15倍，當(dāng)溫度下降時(shí)，瀝青的溫度收縮較水泥漿體和砂子的收縮大，使得水泥乳化瀝青砂漿的整體溫度收縮較大，所以，在寒冷和嚴(yán)寒環(huán)境下，可以通過增加干料中膨脹劑或膨脹水泥的用量來減少砂漿的收縮。此外，在鹽蝕環(huán)境下使用時(shí)，干料中的水泥優(yōu)選選用抗硫酸鹽水泥，以提高砂漿的抗硫酸鹽侵蝕能力。根據(jù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，在嚴(yán)寒使用環(huán)境下，可以向砂漿中添加聚合物乳液以增加砂漿的韌性，提高砂漿的抗裂性。本發(fā)明提供的水泥乳化瀝青砂漿具有良好的環(huán)境適應(yīng)性能和工作性能，適宜的力學(xué)性能，收縮小，抗裂性好，耐久性能優(yōu)越，是一種高彈性模量的水泥乳化瀝青砂漿，能夠滿足我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專線縱連板式無砟軌道不同施工環(huán)境和使用環(huán)境條件要求。本發(fā)明所涉及的各種技術(shù)指標(biāo)要求和性能指標(biāo)要求均可以參照《客運(yùn)專線鐵路CRTSII型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂槳暫行技術(shù)條件》(科技基[2008]74號(hào))或者相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或者要求。具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例介紹本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)和所具有的有益效果，但不應(yīng)據(jù)此對(duì)本發(fā)明的實(shí)施范圍構(gòu)成任何限定。實(shí)施例1-3實(shí)施例1-3的水泥乳化瀝青砂漿的配比、所采用的干料的組成及配比、所釆用的乳化瀝青的組成及配比分別如表6、表7、表8和表9所示。實(shí)施例1-3的水泥乳化瀝青砂漿的制備方法如下將乳化瀝青加入可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的螺旋漿式攪拌器中，低速攪拌(轉(zhuǎn)速20rpm)5s，再依次加入水、減水劑和消泡劑，低速攪拌(轉(zhuǎn)速20rpm)5s，隨后加入干料，隨著干料加入量的增多，攪拌器的轉(zhuǎn)速逐步提高至700rpm。干料全部加入后，快速攪拌(轉(zhuǎn)速700rpm)60s，然后低速攪拌(轉(zhuǎn)速100rpm)120s，得到水泥乳化瀝青砂槳。所釆用的干料可以是由包括以下步驟的制備方法制備的1、將砂子加入攪拌器中，在攪拌過程中加入鋁粉、纖維和/或聚合物、石粉，攪拌2-5min;2、再加入膠凝材料，繼續(xù)攪拌2-8min，獲得干料。所采用的乳化瀝青可以是由包括以下步驟的制備方法制備的將瀝青先在IOO'C脫水，然后加熱到110°C-180°C，計(jì)量后備用；將陰離子型乳化劑、穩(wěn)定劑和助劑溶于45。C-8(TC的水中，形成混合水溶液，當(dāng)乳化瀝青還包括非離子型乳化劑和/或兩性離子型乳化劑時(shí)，也在這一步驟中溶于45X:-8(TC的水中；將加熱計(jì)量好的瀝青與混合水溶液混合乳化得到瀝青乳液，并在儲(chǔ)存罐中進(jìn)行攪拌，冷卻至室溫制得乳化瀝青成品。實(shí)施例1-3提供的水泥乳化瀝青砂漿的性能檢測(cè)結(jié)果如表IO所示。表6水泥乳化瀝青砂漿的配比(kg)序號(hào)砂漿使用環(huán)境砂漿施工環(huán)境干料乳化瀝青丁苯乳液水聚羧酸減水劑有機(jī)硅油消泡劑實(shí)施例1溫暖環(huán)境35°C137024001850.5實(shí)施例2寒冷環(huán)境5°C140025001620.5實(shí)施例3嚴(yán)寒環(huán)境20°C15002404817530.5表7水泥乳化瀝青砂漿中干料的配比(kg)材料名稱PII52.5水泥快硬硫鋁酸鹽水泥膨脹劑機(jī)制砂聚丙烯腈纖維200目鋁粉羥乙基纖維素醚實(shí)施例1360076330.30.020實(shí)施例234919126200.60.030.1實(shí)施例33980195830.70.020表8水泥乳化瀝青砂漿中乳化瀝青的配比(％)^■^^組成瀝青陰離子型乳化劑非離子型乳化劑兩性離子型乳化劑穩(wěn)定劑助劑水實(shí)施例i61.02.5//0.10.01余量實(shí)施例260.51.52.5/0.20.01余量實(shí)施例360.22.0/1.50.30.01余量表9制備乳化瀝青的原料組成瀝青陰離子型乳化劑非離子型乳化劑兩性離子型乳化劑穩(wěn)定劑助劑實(shí)施例i基質(zhì)瀝青垸基醚羧酸鹽^^//纖維素醚燒堿實(shí)施例2PG70-28垸基磺酸鹽類月桂山梨坦和聚氧乙烯醚/纖維素醚燒堿實(shí)施例3PG64-34垸基酰氨基磺酸鹽類/烷基咪唑啉纖維素醚燒堿15砂漿采用的干料和乳化瀝青的性能均滿足《客運(yùn)專線鐵路CRTSII型板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》(科技基[2008]74號(hào))的要求。表10水泥乳化瀝青砂漿的性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1、一種縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿，其中，該砂漿的成分組成包括干料，1370-1516重量份；乳化瀝青，230-270重量份；聚合物乳液，0-68重量份；水，162-210重量份；減水劑，0.5-5重量份；消泡劑，0-4重量份。2、如權(quán)利要求1所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述干料的成分組成包括膠凝材料，100重量份；砂子，138-195重量份；纖維，0.05-0.5重量份；鋁粉，0.003-0.01重量份；聚合物，0-0.1重量份；石粉，0-10重3、如權(quán)利要求2所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述纖維包括聚丙烯腈纖維、聚乙烯醇纖維和天然植物纖維中的一種或兩種。4、如權(quán)利要求2所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述膠凝材料包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和抗硫酸鹽水泥中的一種與快硬硫鋁酸鹽水泥、膨脹水泥和膨脹劑中的一種或兩種的復(fù)合。5、如權(quán)利要求4所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述硅酸鹽水泥包括符合GB175規(guī)定的P*I或P.n型硅酸鹽水泥；所述普通硅酸鹽水泥為符合GB175規(guī)定的普通硅酸鹽水泥；所述快硬硫鋁酸鹽水泥為符合JC714規(guī)定的快硬硫鋁酸鹽水泥；所述抗硫酸鹽水泥為符合GB748規(guī)定的抗硫酸鹽水泥；所述膨脹水泥為硅酸鹽膨脹水泥等；所述膨脹劑為符合JC476規(guī)定的硫鋁酸鈣類膨脹劑。6、如權(quán)利要求1所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，以重量百分比計(jì)，所述乳化瀝青包括以下成分組成瀝青，60-65%;陰離子型乳化劑，0.2-5%;非離子型乳化劑，0-7%;兩性離子型乳化劑，0-4°/。；穩(wěn)定劑，0.02-3%;助劑，0-4%,余量水。7、如權(quán)利要求6所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述瀝青為滿足GB/T15180-2000要求的重交通道路石油瀝青、滿足JTGF40-2004要求的B級(jí)以上道路石油瀝青或者PG等級(jí)分別為76-22、70-22、70-28、58-34、64-34、58_40、64-40的改性瀝青中的一種；且，所述瀝青的含蠟量2.2%。8、如權(quán)利要求6所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述陰離子型乳化劑包括硬脂酰酸鹽類、烷基硫酸鹽類、烷基醚羧酸鹽類、烷基磷酸脂鹽類、烷基苯磺酸鹽類和烷基磺酸鹽類中的一種或二種以上的混合。9、如權(quán)利要求6所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述非離子型乳化劑包括脂肪酸多元醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和垸基酚聚氧乙烯醚中的一種或二種以上的混合。10、如權(quán)利要求6所述的水泥乳化瀝青砂漿，其中，所述兩性離子型乳化劑包括卵磷脂、氨基酸型和甜菜堿型兩性離子型乳化劑中的--種或二種以上的混合。全文摘要本發(fā)明涉及一種縱連板式無砟軌道水泥乳化瀝青砂漿，其成分組成包括干料，1370-1516重量份；乳化瀝青，230-270重量份；聚合物乳液，0-68重量份；水，162-210重量份；減水劑，0.5-5重量份；消泡劑，0-4重量份。本發(fā)明提供的水泥乳化瀝青砂漿具有良好的環(huán)境適應(yīng)性能和工作性能，適宜的力學(xué)性能，收縮小，抗裂性好，耐久性能優(yōu)越，是一種高彈性模量的水泥乳化瀝青砂漿，能夠滿足我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專線縱連板式無砟軌道不同施工環(huán)境和使用環(huán)境條件要求。文檔編號(hào)C04B28/00GK101475349SQ200910076819公開日2009年7月8日申請(qǐng)日期2009年1月21日優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日發(fā)明者仲新華,競(jìng)劉,志曾,王月華,翁智財(cái),謝永江,鄭新國(guó)申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所