[发明专利]一种高速铁路无砟轨道自密实混凝土专用减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土减水剂，适用于高速铁路CRTS Ⅲ型无砟轨道自密实混凝土填充层和CRTS Ⅱ型无砟轨道道岔区自密实混凝土填充层，以及其它需要在密闭空间和非密闭空间灌注自密实混凝土，且对自密实混凝土的坍落扩展度保持具有较高要求的场所，属于建筑工程中的混凝土新材料技术领域。

背景技术

高速铁路无砟轨道结构从上到下分为钢轨、垫板、轨道板、填充层、隔离层和底座板等六部分组成。在这六部分中，自密实混凝土填充层结构具有至关重要的作用，并且也是无砟轨道施工中技术难度最大的一部分。其中的一个最大的难度就是要保证混凝土从出机到浇筑的工作性能的稳定。如果不能很好的解决这个问题，自密实混凝土施工的其它问题将失去解决的基础。从实际的现场施工情况来看，无砟轨道浇筑自密实混凝土从出机到整车混凝土浇筑完成所需要的时间要超过3个小时，一般的情况下，要求要达到3.5个小时以上。遇到施工条件困难的地段需要的时间就要更长。不得已时，就需要减小混凝土的单车运输方量和增设混凝土搅拌站，造成施工成本的增加。另外，无砟轨道浇筑自密实混凝土填充层施工时间较长，需要在现场等待顺序浇筑，对自密实混凝土的工作性能的稳定和一致性也提出了极高的要求。要求在混凝土出机开始，到浇筑完成的整个时间里。自密实混凝土的工作性能指标要一致，以保证施工的正常进行和工程质量的稳定。

解决混凝土坍落扩展度的经时损失的传统的方法是采用缓凝剂控制水泥水化。但是在较高的温度条件下，水泥水化较快，少量的缓凝剂并不能够解决好坍落扩展度的经时损失；但是缓凝剂加入过多，又会造成混凝土的过缓凝，影响混凝土的强度发展。在现场还有一个解决坍落扩展度经时损失的方法，就是现场添加减水剂来恢复混凝土的工作性能。但是这样的操作对现场混凝土施工的组织和管理提出了极高的要求，这时的混凝土处于一个不稳定的状态，什么时候加减水剂？应加多少？是一个技术性极高的工作。现场极难做好。实际上对施工质量造成了威胁。怎样解决这个问题？实际上最好的解决方案就是使用缓释型聚羧酸减水剂。

自密实混凝土坍落扩展度的经时损失形成的原因，与其他混凝土坍落度经时损失的原因一样，实际上是因为水泥水化将吸附了减水剂分子的微粒包裹，水泥液相中可供微粒再次吸附的游离减水剂分子数量不足，造成微粒之间的电荷斥力和分子之间的空间位阻减小，造成水泥浆体中分子间和微粒之间分散能力下降。这种分散能力的下降，以混凝土的流动度下降表现出来，就形成了坍落度或坍落扩展度的经时损失。现场再次加入减水剂恢复流动度实际上就是补充水泥液相中的减水剂分子的不足。

减水剂如果在混凝土拌合初始加入过多，会造成混凝土离析、泌水和产生浮浆，使混凝土的和易性变差，不能够满足施工的要求。怎样才能够解决这个问题是混凝土外加剂技术人员急切盼望和科研人员努力攻关的方向。随着技术的进步，目前已经出现了系列化的缓释型聚羧酸减水剂，使我们解决这个问题有了途径。这种缓释型减水剂在加入混凝土中的初期，并没有减水分散作用，在水泥液相的碱性环境中，逐步发生化学反应，释放出减水有效成分，它的有效成分释放特性曲线与水泥水化消耗掉减水剂成分的消耗特性曲线形成互补。由于有释放速度和释放到峰值的时间不同的缓释型聚羧酸减水剂，使得有可能使用几种不同的缓释型聚羧酸减水剂与普通聚羧酸减水剂进行复配，性能实现互补。不光解决坍落扩展度的经时损失问题，还有可能通过配方的调整，在一个较长的时间里实现自密实混凝土坍落扩展度和其它性能指标保持稳定不变的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种使用缓释技术，且能够与自密实混凝土液相中减水剂有效成分的消耗特性曲线互补的专用减水剂。这种减水剂能够缓慢释放出减水剂的有效成分，并且其释放特性曲线与水泥液相中有效成分的消耗特性曲线互补，保证了在一定的时间范围内（一般可以在4.0个小时内），保持自密实混凝土的坍落扩展度不变，满足自密实混凝土的施工对于工作性能的要求，从而解决高速铁路板式无砟轨道填充层自密实混凝土配制和施工中存在的自密实混凝土坍落扩展度损失较快的问题。