一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕用耐久早強型外加劑，由下列組分按重量百分比配制而成：早強劑45~65%，阻銹劑15~25%，減水劑2~10%，引氣劑4~10%，纖維7~10%，分散劑1~5%。該耐久早強型外加劑應(yīng)用于無砟軌道雙塊式軌枕制造中，可改善軌枕混凝土的工作性，對混凝土和鋼筋無腐蝕作用，提高軌枕混凝土的脫模強度和后期強度，同時顯著改善軌枕混凝土的耐沖擊性和耐久性，提高其使用壽命。
【專利說明】一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，適用于配制早強、高耐久性軌枕混凝土用外加劑，屬于建筑材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路重載、高速的要求日益提高，鐵路線路也從現(xiàn)有的有砟向無砟轉(zhuǎn)變，因而無砟軌枕的需求也就越來越多。軌枕是鐵路軌道系統(tǒng)的重要承力部件。由于大部分軌枕露天服役且承受正、負(fù)雙向彎矩，因而也是鐵路混凝土結(jié)構(gòu)中最容易被破壞的構(gòu)件。我國鐵路軌枕的實際使用壽命期一般為20-30年，甚至有的不到10年。鐵路投資巨大，為最大限度地發(fā)揮鐵路設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，需要大幅度地提高混凝土性能，尤其是軌枕混凝土的使用壽命。因此需研發(fā)一種早強型外加劑，在可保證軌枕混凝土的力學(xué)性能不降低的前提下提高其耐久性，大幅度改善混凝土軌枕質(zhì)量，延長使用壽命。[0003]國內(nèi)已有人提出了混凝土高早強型外加劑及耐久混凝土礦物外加劑。中國專利CN103030317A公開了一種耐久性抗侵蝕型混凝土礦物外加劑，主要材料為金屬生產(chǎn)中的工業(yè)塵埃，顆粒平均粒徑為0.f 0.2 μ m，其特點是顯著提高混凝土的抗侵蝕性，優(yōu)化混凝土的孔結(jié)構(gòu)，減少了滲水通道，杜絕了侵蝕介質(zhì)的侵入，但其不能提高混凝土早期強度。中國專利CN102329096A公開了一種高早強礦物外加劑，其主要成分為礦粉、粉煤灰、硅灰、硫酸鈉、聚羧酸減水劑混合而成，用這種高早強礦物外加劑所制成的混凝土早期活性高，后期強度發(fā)展良好，需水量小，但是對混凝土耐久性的提高沒有影響。本發(fā)明通過早強劑、阻銹劑、引氣劑、分散劑、減水劑、纖維等組分，既能增強無砟軌道軌枕混凝土的早期強度，也能提高其耐久性能。
[0004]雙塊式軌枕混凝土屬于低水膠比干硬性高強混凝土，每立方混凝土中膠凝材料的用量大。為了提高軌枕混凝土的早期強度及耐久性，常會用礦粉及硅灰等礦物粉末作為摻合料，利用摻合料的火山灰效應(yīng)、填充密實效應(yīng)、增塑效應(yīng)、提高耐久性效應(yīng)來改善混凝土的性能，但是硅灰會使影響混凝土的工作性能，增加混凝土的需水量，礦粉的活性指數(shù)低，會使混凝土出現(xiàn)脫模強度較低的情況，而且后期強度也難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此，在摻有礦粉或硅灰等摻合料的軌枕混凝土中，開發(fā)一種耐久早強型外加劑，保證混凝土具有穩(wěn)定的工作性，大大提高其早期強度，提高摻合料的活性，增強混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性，改善混凝土耐久性是非常有意義和價值的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種可以提高軌枕混凝土早期強度，且可以改善軌枕混凝土抗沖擊性能、抗酸堿鹽侵蝕性能、抗氯離子滲透性能、抗凍融性能的耐久早強型外加劑。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕用耐久早強型外加劑，其特征在于:其原料組成配比按重量計為:早強劑45~65%，阻銹劑15~25%，減水劑2~10%，引氣劑4~10%，纖維7~10%，分散劑I~5%。[0007]按上述方案，所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉，其比例約為3:1。
[0008]按上述方案，所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉，其比例約為1:1。
[0009]按上述方案，所述的減水劑為聚羧酸系高效減水劑。
[0010]按上述方案，所述的引氣劑為皂素類非離子型引氣劑。
[0011]按上述方案，所述的纖維為無機親水性礦物纖維。
[0012]按上述方案，所述的分散劑為聚丙烯酰胺。
[0013]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久早強型外加劑按加入到軌枕混凝土中的摻合料的10%的比例加入軌枕混凝土中，和水泥、摻合料同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)采用引氣劑，增加了混凝土中微小而且獨立的氣泡個數(shù)，這些氣泡能在混凝土總起著潤滑作用，大大的改善混凝土的工作性，混凝土含氣量的增加，也有利于混凝土的抗凍融性能。(2)在耐久早強型外加劑中預(yù)混減水劑，改善了軌枕混凝土的工作性能；(3)采用早強劑提高軌枕混凝土中摻合料的Id活性指數(shù)和保障軌枕混凝土具有較高的早期強度，并且后期強度持續(xù)增長；(4)采用阻銹劑，防止軌枕中的鋼筋桁架產(chǎn)生銹蝕，改善了鋼筋與混凝土的界面性質(zhì)，提高了界面粘結(jié)力，提高了軌枕的服役壽命；
(5)引入長度為5mn T6.2mm的親水性纖維，這種親水性纖維具有很好的分散能力，且與混凝土有很好的相容性和，對軌枕混凝土現(xiàn)有施工工藝無特殊要求，施工方便，工作性高，質(zhì)量穩(wěn)定。使用該種親水性纖維，能減少軌枕混凝土的泌水、離析等現(xiàn)象。另外，纖維在混凝土中呈均勻三維亂向分布，起到了一定的骨架作用，并與混凝土產(chǎn)生摩擦力和機械咬合力，提高了混凝土的內(nèi)聚力，因而提高了混凝土的抗開裂性能，并且大大提高了混凝土與鋼筋粘結(jié)強度和沖擊力。(6)采用分散劑，可以在攪拌時，使纖維更均勻的分布在混凝土中，并且將早強劑更均勻的分散開來，使得軌枕混凝土的質(zhì)量更穩(wěn)定。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0016]實施例1:
稱取各原料:早強劑6.5kg、減水劑0.7kg、引起劑0.4kg、阻銹劑1.4kg、纖維0.9kg、分散劑0.1kgo將早強劑、減水劑、引氣劑、阻銹劑、纖維等成分投入攪拌機中混合5分鐘，再將分散劑投入攪拌機中繼續(xù)混合5分鐘，包裝成袋即可。
[0017]所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為3:1 ;所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為1:1;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的2651F粉狀聚羧酸系減水劑；所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑；所述的纖維為江蘇奧米建材科技有限公司的奧米礦物纖維，主要成分為硅酸鹽，長度為5mnT6.2mm ;所述的分散劑為聚丙烯酰胺化學(xué)純試劑。
[0018]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久性早強型外加劑按摻合料10%的比例加入軌枕混凝土中的水泥，和水泥同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0019]實施例2:
稱取各原料:早強劑6.0kg、減水劑0.6kg、引起劑0.5kg、阻銹劑1.9kg、纖維0.8kg、分散劑0.2kg。將早強劑、減水劑、引氣劑、阻銹劑、纖維等成分投入攪拌機中混合5分鐘，再將分散劑投入攪拌機中繼續(xù)混合5分鐘，包裝成袋即可。
[0020]所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為3:1 ;所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為1:1;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的2651F粉狀聚羧酸系減水劑；所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑；所述的纖維為江蘇奧米建材科技有限公司的奧米礦物纖維，主要成分為硅酸鹽，長度為5mnT6.2mm ;所述的分散劑為聚丙烯酰胺化學(xué)純試劑。
[0021]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久性早強型外加劑按摻合料10%的比例加入軌枕混凝土中的水泥，和水泥同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0022]實施例3:
稱取各原料:早強劑5.5kg、減水劑0.5kg、引起劑0.6kg、阻銹劑2.4kg、纖維0.7kg、分散劑0.3kg。將早強劑、減水劑、引氣劑、阻繡劑、纖維等成分投入攪拌機中混合5分鐘，再將分散劑投入攪拌機中繼續(xù)混合5分鐘，包裝成袋即可。
[0023]所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為3:1 ;所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為1:1;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的2651F粉狀聚羧酸系減水劑；所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑；所述的纖維為江蘇奧米建材科技有限公司的奧米礦物纖維，主要成分為硅酸鹽，長度為5mnT6.2mm ;所述的分散劑為聚丙烯酰胺化學(xué)純試劑。
[0024]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久性早強型外加劑按摻合料10%的比例加入軌枕混凝土中的水泥，和水泥同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0025]實施例4:
稱取各原料:早強劑5.0kg、減水劑0.4kg、引起劑0.7kg、阻銹劑2.5kg、纖維1.0kg、分散劑0.4kg。將早強劑、減水劑、引氣劑、阻繡劑、纖維等成分投入攪拌機中混合5分鐘，再將分散劑投入攪拌機中繼續(xù)混合5分鐘，包裝成袋即可。
[0026]所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為3:1 ;所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為1:1;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的2651F粉狀聚羧酸系減水劑；所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑；所述的纖維為江蘇奧米建材科技有限公司的奧米礦物纖維，主要成分為硅酸鹽，長度為5mnT6.2mm ;所述的分散劑為聚丙烯酰胺化學(xué)純試劑。
[0027]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久性早強型外加劑按摻合料10%的比例加入軌枕混凝土中的水泥，和水泥同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0028]實施例5:
稱取各原料:早強劑4.6kg、減水劑0.4kg、引起劑1.0 kg、阻銹劑2.5kg、纖維1.0kg、分散劑0.5kg。將早強劑、減水劑、引氣劑、阻繡劑、纖維等成分投入攪拌機中混合5分鐘，再將分散劑投入攪拌機中繼續(xù)混合5分鐘，包裝成袋即可。
[0029]所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為3:1 ;所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的化學(xué)純試劑，比重為1:1;所述的減水劑為巴斯夫(中國)有限公司生產(chǎn)的2651F粉狀聚羧酸系減水劑；所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑；所述的纖維為江蘇奧米建材科技有限公司的奧米礦物纖維，主要成分為硅酸鹽，長度為5mnT6.2mm ;所述的分散劑為聚丙烯酰胺化學(xué)純試劑。[0030]使用時，將本發(fā)明所配制的耐久性早強型外加劑按摻合料10%的比例加入軌枕混凝土中的水泥，和水泥同時投入混凝土拌和機中按正常的混凝土攪拌工藝攪拌即可。
[0031]各實施例產(chǎn)品在軌枕混凝土中的應(yīng)用效果匯總?cè)缦卤?，軌枕混凝土的配合比?kg/m3):空白樣:P.042.5水泥432 ;中砂657 ;碎石1119 ;減水劑5.76 ;水134.4 ;超細(xì)礦粉28.8 ;硅灰19.2。實施例1~5:P.042.5水泥432 ;超細(xì)礦粉28.8 ;硅灰19.2 ;中砂657 ;碎石1119 ;減水劑5.76 ;水134.4 ;耐久早強型外加劑4.8。超細(xì)礦渣粉為比表面積為50(T600m2/kg的礦粉；所述的高活性硅灰為比表面積大于25000 m2/kg、硅含量大于95%的微硅粉。
【權(quán)利要求】
1.一種高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:其原料組成配比按重量計為:早強劑45~65%，阻銹劑15~25%，減水劑2~10%，引氣劑4~10%，纖維7~10%，分散劑I~5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:所述的早強劑為甲酸鈣與硫酸鈉的混合物，兩種試劑均為工業(yè)級產(chǎn)品，有效成分含量85%以上，重量比為3:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:所述的阻銹劑為亞硝酸鈣與亞硝酸鈉的混合物，兩種試劑均為工業(yè)級產(chǎn)品，有效成分含量85%以上,重量比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:所述的減水劑為粉末狀聚羧酸減水劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:所述的引氣劑為皂素類復(fù)配型非離子型表面活性劑，外觀為淡黃色粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型外加劑，其特征在于:所述的纖維為礦物親水性纖維，長度為5飛.2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路無砟軌道雙塊式軌枕專用耐久早強型，其特征在于:所述的分散劑為 聚丙烯酰胺，試劑為工業(yè)級產(chǎn)品，有效成分含量85%以上。
【文檔編號】C04B24/12GK103613304SQ201310585865
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】馬保國, 陳方頡, 朱艷超 申請人:武漢華軒高新技術(shù)有限公司