[发明专利]一种板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆的制备方法

说明书

本发明公开了一种板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：首先在氮气气氛保护下制备以聚氨酯为壳、丁苯胶乳为核的聚氨酯/丁苯胶乳核壳结构；采用硅烷偶联剂改性基质沥青，得到硅烷偶联剂改性沥青；将主乳化剂、辅助乳化剂、具有核壳结构的聚氨酯/丁苯胶乳、稳定剂、硅烷偶联剂改性沥青混合均匀得到改性乳化沥青；最后将水泥、天然河砂、纳米硅溶胶、硫酸钙晶须、引气剂、减水剂、膨胀剂、调凝剂、消泡剂、水混合搅拌均匀后加入上述制得的改性乳化沥青，搅拌均匀后得板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆。本发明制得的砂浆力学性能好，稳定性能优异。

技术领域：

本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆的制备方法。

背景技术：

板式无砟轨道是当今高速铁路无砟轨道的主要结构形式，具有几何状态稳定、维护成本低廉等优点，是一种很有发展前景，并在国内外很多已建和在建工程中广泛应用的轨道结构形式。板式无砟轨道的特点之一是在混凝土基床和轨道板之间铺有一层水泥-沥青砂浆作为刚性轨道板和混凝土道床中间的一层减震调平结构垫层，支撑预制的钢筋混凝土轨道板，给轨道提供必要的强度和弹性，是板式无砟轨道核心技术之一。

板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆主要由干料(由水泥、膨胀剂、砂、填料、加气剂等组成)、乳化沥青、水、减水剂和消泡剂等原料在特定的搅拌设备上按一定的搅拌工艺搅拌而成。水泥乳化沥青砂浆中含有大量的无机、有机成分以及各种类型的表面活性剂，使得水泥乳化沥青砂浆的配制技术较为复杂，工程应用中往往由于材料选择不当、各组分相容性不好或特定施工环境下的配合比设计不合理等原因而严重影响了砂浆的各项性能和工程质量。

发明内容：

本发明的目的是提供一种板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆的制备方法，该方法制得的砂浆弹性大、力学性能优异、稳定性好。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乳化剂、去离子水、苯乙烯、丁二烯、丙烯酰胺、pH调节剂加入到乳化器中进行室温预乳化，得到预乳液；

(2)向四口烧瓶中加入聚氨酯水分散液和去离子水，45-50℃下搅拌混合10-30min，然后继续升温至55-65℃，将上述预乳液的二分之一均匀滴加到四口烧瓶中，滴加时间为1-2h，滴加完毕后保温10-20min，然后继续滴加剩下的预乳液，滴加时间为1-2h，滴加完毕后，继续保温反应10-20min，然后升温至70-75℃，保温反应10-30min，反应结束后冷却至室温，过滤，出料得以聚氨酯为壳、丁苯胶乳为核的聚氨酯/丁苯胶乳核壳结构；上述过程均在氮气保护下进行；

(3)将基质沥青升温至85-110℃后加入到反应器中，加入硅烷偶联剂，继续升温至130-150℃，保温反应20-40min，通入氮气，使反应器中的压力保持在0.1-0.4MPa，继续反应1-3h，然后抽真空保持10-15min，缓慢泄压至常压，得到硅烷偶联剂改性沥青；

(4)将主乳化剂、辅助乳化剂加入到50-70℃的水中溶解，然后加入上述制得的具有核壳结构的聚氨酯/丁苯胶乳、稳定剂，搅拌混合均匀，加入酸调节其pH至3-5，制得的乳化液用胶体磨研磨，然后加入上述制得的硅烷偶联剂改性沥青，继续研磨5-10min，得到改性乳化沥青；

(5)将水泥、天然河砂、纳米硅溶胶、硫酸钙晶须、引气剂、减水剂、膨胀剂、调凝剂、消泡剂、水混合搅拌均匀后加入上述制得的改性乳化沥青，搅拌均匀后得板式无砟轨道用乳化沥青水泥砂浆。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中所述乳化剂为松香酸钾、脂肪酸纳的混合物，二者质量比为(1-3)：1。