[发明专利]减振防冻纤维增强矿物基类胶凝强化路基填料及制备方法

说明书

本发明公开一种减振防冻纤维增强矿物基类胶凝强化路基填料及制备方法，按重量份计由如下原料组成：路基填料85‑105份，矿物基类胶凝材料1‑4份，辅料9‑15份和抗裂纤维0.5‑8份，所述矿物基类胶凝材料按重量份计由如下原料组成：角闪石5‑10份、钾长石7‑15份、钛铁矿9‑14份、刚玉石4‑8份、高岭石12‑20份、黑云母10‑18份和辉石14‑20份；所述辅料按重量份计由如下原料组成，碱性激发剂85～95份，表面活性剂0.45～0.8份，减水剂2‑8份。本发明可解决列车动荷载作用下路基振陷、冻融引发冻害等问题。具有极佳的胶凝固化加固与冻害防控效果。

技术领域

本发明涉及路基复合材料加固领域，具体涉及一种减振防冻纤维增强矿物基类胶凝强化路基填料及制备方法。

背景技术

铁路的高速化与重载化已成为国内外轨道交通发展的大趋势，同时也对路基工程的质量提出新的挑战。传统水泥、石灰等固化技术虽可提升一定的强度，但同时也存在弊端与诸多问题，如水泥固化土初凝速度慢、固化收缩大、抗稀释性差的缺陷，且易于开裂；石灰、矿渣固化土早期强度差、强度增加缓慢；水泥和石灰加固盐渍土、有机土、高塑性土改良效果差。我国现有与中长期铁路规划，部分线路穿越季节冻土区，引发季节冻融－轨道交通荷载耦合作用下路基病害，同时带来路基病害控制技术国际性难题。

发明内容

针对现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种减振防冻纤维增强矿物基类胶凝强化路基填料及制备方法，解决了季节冻融－轨道交通荷载耦合作用下路基稳定控制问题，特别是路基稳定控制中水、变形和振动三大问题。

本发明采用以下技术方案实现：一种减振防冻纤维增强矿物基类胶凝强化路基填料，按重量份计由如下原料组成：路基填料85-105份，矿物基类胶凝材料1-4份，辅料9-15份和抗裂纤维0.5-8份，所述矿物基类胶凝材料按重量份计由如下原料组成：角闪石5-10份、钾长石7-15份、钛铁矿9-14份、刚玉石4-8份、高岭石12-20份、黑云母10-18份和辉石14-20份；所述辅料按重量份计由如下原料组成，碱性激发剂85～95份，表面活性剂0.45～0.8份，减水剂2-8份。

本发明具有如下技术特征：

1、所述的碱性激发剂为水玻璃和氯化钙的混合物，重量比为3:5-10。

2、所述的表面活性剂为三乙醇胺。

3、所述的分散剂为大豆磷脂分散剂和羧甲基纤维素钠的一种或两种任意比例组合。

4、所述的减水剂为聚羧酸类减水剂、脂肪族类减水剂、胺基类减水剂、萘系减水剂中的一种，减水率为25-30％。

5、所述的抗裂纤维为聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、玻璃纤维、粘胶纤维中任意一种或任意几种的任意比例组合，纤维长度为3-50mm。

6、所述矿物基类胶凝材料经过高温加热活化处理，碾磨成粉。

7、如上所述的强化路基填料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，利用传输装置输送矿物基类胶凝材料和辅料到一定高度处的胶凝材料入口，由喷射机按指定压力采用自然强风喷射作业；

步骤2，利用传输装置输送路基素填料到一定高度处的路基填料入口，设定指定下料速度，利用路基填料入口下方安装的飞轮叶片高速旋转抛甩作业；

步骤3，抗裂纤维以纤维锭形式由吊机提升一定高度放在设有筒子架的密封箱内，位于纤维入口附近，按设计长度等时在纤维入口处裁剪抗裂纤维，由10-20个喷嘴共同喷射抗裂纤维，由喷射机按指定压力采用雾化水强风喷射作业。

步骤4，按所需的加固方案设计矿物基类胶凝材料和辅料、路基填料、抗裂纤维三者的作业速度，共同出料一次成型；