[发明专利]一种水泥沥青砂浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥沥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沥青砂浆（简称CA砂浆）及其制备方法。

背景技术

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，该减震层是由乳化沥青、水泥、细砂及其它矿物材料构成，形成水泥沥青砂浆（Cement Asphalt砂浆，简称CA砂浆）。在CA砂浆中，乳化沥青是关键性材料，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。乳化沥青的性能直接影响水泥沥青砂浆的工作性能和耐久性能。要求乳化沥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，乳化沥青与水泥、细砂等干料拌合时不能产生大气泡。为保证水泥沥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公开了一种乳化沥青，它由沥青、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。CN 200710078480.3公开了一种乳化沥青及其制备方法，它由沥青、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沥青进行乳化得到乳化沥青。CN 200910076818.0公开了一种纵连板式无砟轨道水泥沥青砂浆专用乳化沥青，采用的是阴离子乳化剂、稳定剂、助剂等对沥青进行乳化。上述方法制备的乳化沥青，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砂浆时加入减水剂。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，为了使高铁乳化沥青与大量的水泥、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沥青时，表面活性剂的用量都会很大，那么，在高铁乳化沥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，乳化沥青泡沫容易从罐口冒出，给生产及运输带来不便。此外，如果乳化沥青的泡沫过多，当泡沫消失后会形成一层厚厚的皮，这种皮是由泡沫上的沥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，所以会影响乳化沥青性质，尤其影响筛上剩余量指标，甚至还容易引发乳化沥青的破乳。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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无泌水、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沥青砂浆及其制备方法。本发明水泥沥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。

本发明的水泥沥青砂浆，其配方包括乳化沥青、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%，

其中所述的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；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%，