專利名稱：一種鐵道軌枕及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵道軌枕及其制備方法，尤其涉及一種適用于高速鐵道橋梁軌枕及其制備方法。
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，火車已成為帶動地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展的重要樞扭，火車提速后，軌道的養(yǎng)護和及時清除障礙已成為火車安全運行的重要保證。而傳統(tǒng)的鐵道軌枕已經(jīng)不能適應鐵路列車高速行駛的要求，同時鐵道軌枕骨料來自于開山取石，挖掘河道取砂都將導致環(huán)境保護及自然生態(tài)平衡的破壞。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種鐵道軌枕，它基本上是由粉煤灰陶粒、陶砂、粘結(jié)劑、添加劑組成，其混合料重量百分比為粉煤灰陶粒42～52％、陶砂20～32％、粘結(jié)劑8～18％、添加劑18～8％，余量為水。
上述的鐵道軌枕，其特點為所述粉煤灰陶粒含有粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑，其粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑配料重量份數(shù)比為80～85∶15～20；所述粘結(jié)劑為水泥，水泥標號至少在國標通用標號42.5#以上；所述添加劑為混凝土減水劑、混凝土早強劑或混凝土防凍劑中一種或幾種；所述粘結(jié)劑與添加劑的重量份數(shù)比為93～95∶5～7。
上述的鐵道軌枕，其特點為所述粉煤灰陶粒膨脹固化劑中加有粘合劑；所述粘合劑為粘土。
一種制備上述鐵道軌枕的方法，其特點為包括如下步驟
a.用多筒體轉(zhuǎn)窯燒結(jié)粉煤灰陶粒，粉煤灰陶粒強度至少在4.0MPa以上；b.將粉煤灰陶粒、陶砂、粘結(jié)劑與添加劑經(jīng)過計量送入攪拌機進行混合攪拌；c.向(b)步驟得到的混合物中加水進行強制攪拌；d.將(c)步驟得到的料漿澆鑄到模具框內(nèi)，經(jīng)震搗后，在5℃以上的常溫下定型成軌枕；e.軌枕養(yǎng)護。
上述的制備方法，其特點為步驟a所述燒結(jié)步驟包括配料、制料球、預熱干燥、筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯燒結(jié)工藝處理、成品處理；步驟d所述模具框選用帶肋的鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)骨架；所述震導采用高頻震搗機；步驟e所述軌枕養(yǎng)護為帶模蒸氣養(yǎng)護、脫模蒸氣養(yǎng)護或脫模自然溫度養(yǎng)護。
上述的制備方法，其特點為所述配料中含有粉煤灰和粉煤灰陶粒膨脹固化劑，其粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑重量比為80～85∶15～20；所述預熱干燥溫度為300℃，所述筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯燒結(jié)膨脹帶溫度為1150℃～1200℃。
上述的制備方法，其特點為所述帶模蒸氣養(yǎng)護條件為，將定型軌枕放入80℃溫度內(nèi)，升溫至100℃后再降至60℃～80℃養(yǎng)護18～24小時。
上述的制備方法，其特點為所述脫模蒸氣養(yǎng)護條件為，將定型軌枕放入80℃溫度內(nèi)，升溫至100℃后降至60℃～80℃養(yǎng)護24小時。
上述的制備方法，其特點為所述軌枕自然溫度養(yǎng)護為，將脫模的軌枕用薄膜覆蓋后在自然溫度下(5℃以上的常溫)養(yǎng)護28～30天。
利用粉煤灰燒結(jié)陶粒、陶砂作骨料制備的鐵道軌枕，其物理化學性能穩(wěn)定，質(zhì)輕，是原砂石混凝土軌枕重量的1/2～1/3；耐火度高達1300℃，更適于高速鐵道橋梁軌枕應用，可減輕橋梁荷載，延長橋梁壽命，增加使用年限，同時對工業(yè)廢渣粉煤灰的處理和綜合利用提供了市場，有利于環(huán)保。
本發(fā)明利用的粉煤灰陶粒，強度高，均在4.0MPa以上；導熱系數(shù)低，熱脹冷縮系數(shù)小，軌枕基礎(chǔ)穩(wěn)定；消音效果好于砂石混凝土軌枕，可有效減少噪音；有彈性、抗沖擊，減震效果好；同時耐腐蝕、耐磨擦、耐老化性能優(yōu)于木材軌枕，完全可以替代木材軌枕與砂石混凝土軌枕；其制備及安裝技術(shù)指標達到《中華人民共和國鐵道行業(yè)標準》〔TB/T2190-91〕指標要求。
如

圖1所示，粉煤灰陶粒生產(chǎn)工藝流程包括如下工序。
選用粉煤灰85％，加粘合劑的粉煤灰陶粒膨脹固化劑15％混合后，再加水混合，制備成球，經(jīng)過筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯對上述粉煤灰料球燒結(jié)處理，制備成強度在4.0Mpa以上的陶粒。所述“筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯”為本人已授權(quán)專利(ZL01222922.9)；燒結(jié)粉煤灰陶粒工藝中加入的粉煤灰陶粒膨脹固化劑制備方法為本人已申請且公開的專利技術(shù)，其公開號為CN1288875A。
粉煤灰陶粒的強度超過4.0MPa。
如圖2所示，其軌枕材料制備方法如下第一步選用粘結(jié)劑，42.5#(相當于國標600#以上標準)水泥8％，粉煤灰陶粒42％、陶砂32％、粉狀的混凝土早強劑和水混合物18％投入混凝土攪拌機中配料，粉狀的混凝土早強劑和水混合比為70∶30。
第二步將混合后的料漿經(jīng)過混凝土攪拌機攪拌均勻，加水強制攪拌成混凝土料漿，用帶肋的鋼筋骨架做出模具框，將混凝土料漿澆鑄至?？騼?nèi)，經(jīng)兩次高頻震搗機震搗，料漿在模具中定型后，脫模送入80℃蒸氣內(nèi)升溫至100℃，然后降溫至60～80℃養(yǎng)護24小時，將露頭骨加鋼筋處理后即可成本專利的產(chǎn)品。
實施例二如圖1所示，粉煤灰陶粒生產(chǎn)工藝流程包括如下工序選用粉煤灰82％，，加有粘合劑的粉煤灰陶粒膨脹固化劑18％混合后，加水混合，制備成球，再經(jīng)過筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯對上述粉煤灰料漿燒結(jié)處理，制備成強度超過4.0Mpa的粉煤灰陶粒。該設(shè)備的采用及燒結(jié)粉煤灰陶粒工藝中加入的粉煤灰陶粒膨脹固化劑的制備方法同實施例一。
如圖2所示，其軌枕材料制備方法如下第一步選用粘結(jié)劑，42.5#(相當于國標600#以上標準)水泥12％，粉煤灰陶粒48％、陶砂28％、粉狀的混凝土早強劑與防凍劑和水混合物12％投入混凝土攪拌機中，粉狀的混凝土早強劑和水混合比為70∶30。
第二步將混合后的料漿經(jīng)過混凝土攪拌機攪拌均勻，加水強制攪拌成混凝土料漿，用帶肋的鋼筋骨架做出模具框，將混凝土料漿澆鑄至?？騼?nèi)，經(jīng)兩次高頻震搗機震搗，料漿在模具中定型后，脫模，將脫模的軌枕用薄膜覆蓋后在自然溫度下(5℃以上的常溫)養(yǎng)護28天。
選用粉煤灰80％，加有粘合劑的粉煤灰陶粒膨脹固化劑20％混合后，加水混合，制備成球，再經(jīng)過筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯對上述粉煤灰料球燒結(jié)處理，制備成強度超過4.0Mpa的粉煤灰陶粒。該筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯設(shè)備與粉煤灰陶粒膨脹固化劑的制備方法同實施例一。
如圖2所示，其鐵道軌枕的制備方法如下第一步選用粘結(jié)劑，42.5#(相當于國標600#以上標準)水泥10％，粉煤灰陶粒50％、陶砂30％、粉狀的混凝土早強劑和水混合物10％投入混凝土攪拌機中配料，粉狀的混凝土早強劑和水混合比為70∶30。
第二步將混合后的料漿經(jīng)過混凝土攪拌機攪拌均勻，加水強制攪拌成混凝土料漿，用帶肋的鋼筋骨架做出模具框，將混凝土料漿澆鑄至?？騼?nèi)，經(jīng)兩次高頻震搗機震搗，料漿在模具中定型后，帶模送入80℃蒸氣內(nèi)升溫至100℃，然后降溫至60～80℃養(yǎng)護22小時，如模具框不多，生產(chǎn)時周轉(zhuǎn)發(fā)生問題，還可采用自然溫度養(yǎng)護，其方法為將脫模的軌枕用薄膜覆蓋后在自然溫度下(5℃以上的常溫)養(yǎng)護30天，將露頭骨加鋼筋處理后即可成本專利的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種鐵道軌枕，它基本上是由粉煤灰陶粒、陶砂、粘結(jié)劑、添加劑組成，其混合料重量百分比為粉煤灰陶粒42～52％、陶砂20～32％、粘結(jié)劑8～18％、添加劑18～8％，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道軌枕，其特征在于所述粉煤灰陶粒含有粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑，其粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑配料重量份數(shù)比為80～85∶15～20；所述粘結(jié)劑為水泥，水泥標號至少在國標通用標號42.5#以上；所述添加劑為混凝土減水劑、混凝土早強劑或混凝土防凍劑中一種或幾種；所述粘結(jié)劑與添加劑的重量份數(shù)比為93～95∶5～7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵道軌枕，其特征在于所述粉煤灰陶粒膨脹固化劑中加有粘合劑；所述粘合劑為粘土。
4.一種制備權(quán)利要求1所述鐵道軌枕的方法，其特征在于包括如下步驟a.用多筒體轉(zhuǎn)窯燒結(jié)粉煤灰陶粒，粉煤灰陶粒強度至少在4.0MPa以上；b.將粉煤灰陶粒、陶砂、粘結(jié)劑與添加劑經(jīng)過計量送入攪拌機進行混合攪拌；c.向(b)步驟得到的混合物中加水進行強制攪拌；d.將(c)步驟得到的料漿澆鑄到模具框內(nèi)，經(jīng)震搗后，在5℃以上的常溫下定型成軌枕；e.軌枕養(yǎng)護。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟a所述燒結(jié)步驟包括配料、制料球、預熱干燥、筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯燒結(jié)工藝處理、成品處理；步驟d所述模具框選用帶肋的鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)骨架；所述震導采用高頻震搗機；步驟e所述軌枕養(yǎng)護為帶模蒸氣養(yǎng)護、脫模蒸氣養(yǎng)護或脫模自然溫度養(yǎng)護。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述配料中含有粉煤灰和粉煤灰陶粒膨脹固化劑，其粉煤灰與粉煤灰陶粒膨脹固化劑重量比為80～85∶15～20；所述預熱干燥溫度為300℃，所述筒體分節(jié)轉(zhuǎn)窯燒結(jié)膨脹帶溫度為1150℃～1200℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述帶模蒸氣養(yǎng)護條件為，將定型軌枕放入80℃溫度內(nèi)，升溫至100℃后再降至60℃～80℃養(yǎng)護18～24小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述脫模蒸氣養(yǎng)護條件為，將定型軌枕放入80℃溫度內(nèi)，升溫至100℃后降至60℃～80℃養(yǎng)護24小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于所述軌枕自然溫度養(yǎng)護為，將脫模的軌枕用薄膜覆蓋后在自然溫度下養(yǎng)護28～30天。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述自然溫度為5℃以上的常溫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵道軌枕及其制備方法,屬混凝土材料類。本發(fā)明的目的是提供一種質(zhì)輕、耐腐蝕、減震效果及消音效果好、強度高且成本低的鐵道軌枕及其制備方法。其所用技術(shù)方案為:將粉煤灰陶粒42－52%、陶砂25－32%、粘結(jié)劑8－12%、添加劑與水混合料20－8%,粘結(jié)劑與添加劑的配比為:93－95∶5－7組成的混合料,經(jīng)計量攪拌、加水強制攪拌后將料漿澆鑄到鋼筋網(wǎng)骨架的模具內(nèi);經(jīng)高頻震搗后擠壓定型;可帶?；蛎撃Ｕ魵怵B(yǎng)護,還可以脫模自然溫度養(yǎng)護而成;具有質(zhì)輕,軌枕重量為原混凝土軌枕的1/2～1/3;耐火度高,達1300℃,耐腐蝕、耐摩擦、耐老化性能優(yōu)于木材軌枕,可替代木材與砂石混凝土軌枕。
文檔編號C04B28/04GK1377849SQ0211789
公開日2002年11月6日 申請日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者楊普安 申請人:楊普安