一種crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道軌道板板間接縫快速修復(fù)材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域,具體涉及一種施工性能簡(jiǎn)便、高粘結(jié)強(qiáng)度、高強(qiáng)快硬、 低模量和高耐久性的修復(fù)材料制備技術(shù),適用于CRTS II型板式無(wú)砟軌道軌道板板間接縫 的快速修復(fù),亦適用于其他類(lèi)似結(jié)構(gòu)的快速修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)高速鐵路網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展,CRTS II型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)成為我國(guó)高速鐵 路建設(shè)所采用的重要軌道結(jié)構(gòu)型式。在CRTS II型無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)中,寬接縫混凝土澆筑于兩 側(cè)軌道板之間,為微膨脹混凝土,起到限制軌道板縱向移動(dòng),并防止雨水銹蝕縱向連接鋼筋 的作用。接縫兩側(cè)軌道板為C55混凝土,接縫混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度也為C55,為防止板間接縫混凝 土擠壓受損,就要求接縫修復(fù)材料實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、低模量的性能特點(diǎn)。
[0003] 近年來(lái),由于持續(xù)高溫的原因,部分線路出現(xiàn)無(wú)砟軌道上拱的病害,致使軌道板連 接處寬接縫混凝土受擠壓產(chǎn)生開(kāi)裂,嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致寬接縫混凝土和軌道板混凝土的缺 損掉塊,甚至被擠碎。一旦寬接縫出現(xiàn)開(kāi)裂或掉塊情況,內(nèi)部縱向連接的鋼筋及張拉鎖件就 極易暴露在外界環(huán)境中,容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕,降低整個(gè)無(wú)砟軌道體系的穩(wěn)定性及耐久性。因 此,一旦寬接縫混凝土失效,無(wú)法滿(mǎn)足安全服役的要求情況下,就需要對(duì)板間接縫混凝土進(jìn) 行修復(fù)。
[0004] 運(yùn)營(yíng)期無(wú)砟軌道的養(yǎng)護(hù)維修一般安排在4h夜間天窗內(nèi)進(jìn)行。在夜間暴露環(huán)境下進(jìn) 行板間接縫修復(fù),面臨著修復(fù)時(shí)間短,混凝土鑿除工作量大、修復(fù)材料需要高早強(qiáng)以滿(mǎn)足第 二天安全運(yùn)營(yíng)需求的現(xiàn)實(shí)情況。接縫修復(fù)材料從灌注完畢到達(dá)到通車(chē)條件的時(shí)間往往只有 2h左右,要在通車(chē)前達(dá)到寬接縫C55混凝土的質(zhì)量要求,就必須實(shí)現(xiàn)高早強(qiáng)和高強(qiáng)的雙重需 求。同時(shí),由于CRTS II型板式無(wú)砟軌道特有的縱聯(lián)板式結(jié)構(gòu),屬于剛性結(jié)構(gòu),寬接縫混凝土 和軌道板混凝土均為C55高強(qiáng)混凝土,混凝土模量均較高,當(dāng)溫度升高時(shí),容易在寬接縫混 凝土和軌道板混凝土接縫處產(chǎn)生較大的應(yīng)力,導(dǎo)致寬接縫尤其是軌道板混凝土發(fā)生破損。 目前,市面上的混凝土修復(fù)材料存在易開(kāi)裂,早期強(qiáng)度無(wú)法滿(mǎn)足要求,需要覆蓋養(yǎng)護(hù)或蒸汽 養(yǎng)護(hù)等附加條件的弊端,并且無(wú)法解決高早強(qiáng)、高強(qiáng)混凝土修復(fù)材料模量高的問(wèn)題,無(wú)法滿(mǎn) 足無(wú)砟軌道軌道板板間接縫傷損修復(fù)技術(shù)要求,更無(wú)法滿(mǎn)足暴露環(huán)境下混凝土耐久性的 要求?,F(xiàn)有技術(shù)中,多以研究混凝土道路修復(fù)為主,存在著易開(kāi)裂、早期強(qiáng)度無(wú)法滿(mǎn)足要求 的弊端,且尚無(wú)專(zhuān)門(mén)針對(duì)CRTS II型板式無(wú)砟軌道軌道板板間接縫快速修復(fù)的修復(fù)材料。因 此,急需一種能減少高溫下軌道結(jié)構(gòu)傷損的CRTS II型板式無(wú)砟軌道軌道板板間接縫快速 修復(fù)材料。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能有效減少高溫 下軌道結(jié)構(gòu)傷損,具有高強(qiáng)快硬、高粘結(jié)、低模量和高耐久性特點(diǎn),適用于CRTS II型板式無(wú) 砟軌道軌道板板間接縫的快速修復(fù)材料。
[0006] 技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明提供了一種CRTS II型板式無(wú)砟軌道軌道板 板間接縫快速修復(fù)材料:該材料按質(zhì)量份計(jì)為:水泥100份,粉煤灰16-48份,超細(xì)礦渣粉3~ 9份,硅灰1~3份,細(xì)骨料40~110份,微膨脹組分6~12份,聚合粘結(jié)組分1~8份,模量調(diào)整 組分1~10份,粉體消泡劑0.01~2份,促硬組分0.5~5份,減水組分0.2~1份。
[0007] 其中,所述聚合粘結(jié)組分為苯乙烯與丁二烯共聚膠粉、醋酸乙烯酯與乙烯共聚膠 粉、丙烯酸酯與苯乙烯共聚膠粉、溫侖膠中的一種或幾種,所述模量調(diào)整組分為丁苯橡膠 粉、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物粉末、磺化瀝青粉、聚氨酯粉末、聚苯乙烯發(fā)泡顆粒中的 一種或幾種,所述粉體消泡劑為液態(tài)碳?xì)浠衔?、聚乙二醇和非結(jié)晶性二氧化硅的混合物, 聚醚醇酯、改性硅聚醚中的一種或幾種。
[0008] 所述水泥為硫鋁酸鹽快硬水泥、普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥中的一種或幾 種。
[0009] 所述細(xì)骨料為河砂、石英砂、機(jī)制砂、尾砂中的一種或幾種。
[0010] 所述微膨脹組分為硫鋁酸鈣-氧化鈣類(lèi)混凝土膨脹劑、低堿明礬石膨脹劑、氧化鎂 膨脹劑中的一種或兩種。
[0011] 所述促硬組分為石膏、硫酸鈉、硫酸鉀、碳酸鋰、草酸鋰、甲酸鈣、亞硝酸鈉、亞硝酸 鈣、三乙醇胺中的一種或幾種。
[0012] 所述減水組分為聚羧酸類(lèi)減水組分、氨基磺酸鹽減水組分、萘系減水組分中的一 種或幾種。
[0013] 所述修復(fù)材料的使用方法為在混凝土攪拌機(jī)中按配比加入修復(fù)材料、連續(xù)級(jí)配粗 骨料和水?dāng)嚢杈鶆蛑苽涠伞?br>[0014] 工作機(jī)理:
[0015] 本發(fā)明是利用在混凝土體系內(nèi)引入聚合粘結(jié)組分和模量調(diào)整組分,兩者協(xié)同作 用,聚合物摻入混凝土之中通過(guò)破乳、成膜、粘結(jié)等作用,均勻分布在水泥基體中,由于高分 子材料的存在,可提高混凝土基體對(duì)裂縫擴(kuò)展過(guò)程的耗能能力,進(jìn)而起到增韌作用;聚合 物粘結(jié)組分和模量調(diào)整組分兩者在配比合適與制備條件適宜的情況下,其中聚合物還可與 水泥水化產(chǎn)物發(fā)生化學(xué)結(jié)合,進(jìn)而形成有機(jī)無(wú)機(jī)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使混凝土的韌性得到大幅 提高,同時(shí)降低了混凝土彈性模量、提高新老混凝土的界面粘結(jié)強(qiáng)度及抗開(kāi)裂性能;向組分 中添加促硬組分,在早期就是水泥石中大量鈣礬石晶體相互交叉連鎖、C-S-H凝膠填充于內(nèi) 部,可以對(duì)水泥水化過(guò)程起促進(jìn)作用,同時(shí)采用不同體系的促硬劑相互復(fù)合使用,可取得更 為顯著的早強(qiáng)效果;早強(qiáng)組分和模量調(diào)整組分的配伍使用,有效地解決了高強(qiáng)快硬混凝土 高彈模的弊端,實(shí)現(xiàn)了修復(fù)材料高早強(qiáng)、高強(qiáng)、低彈模的特點(diǎn);添加了微膨脹組分,保證了修 復(fù)后的混凝土與軌道板混凝土之間界面不易產(chǎn)生離縫,有效的防止水從離縫內(nèi)部進(jìn)入修飾 鋼筋,滿(mǎn)足無(wú)砟軌道混凝土耐久性要求。
[0016] 有益效果:
[0017] 本發(fā)明提供的一種用于CRTS II型板式無(wú)砟軌道軌道板板間接縫快速修復(fù)的修復(fù) 材料,經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)異的性能:
[0018] 1、具有快硬高強(qiáng)同時(shí)具備低模量的特性,制備出的寬接縫混凝土可滿(mǎn)足C55強(qiáng)度 等級(jí)要求,同時(shí)彈性模量顯著降低,在軌道結(jié)構(gòu)受溫度影響發(fā)生變形時(shí),能顯著降低寬接縫 混凝土和軌道板混凝土界面的應(yīng)力,減少軌道結(jié)構(gòu)的傷損;
[0019] 2、良好的施工性能:施工簡(jiǎn)便,工作性能能夠滿(mǎn)足天窗時(shí)間寬接縫混凝土快速修 復(fù)的要求;
[0020] 3、匹配的強(qiáng)度發(fā)展性能:高強(qiáng)快硬,30min即可拆模,2h即可達(dá)到通車(chē)所需強(qiáng)度要 求,同時(shí)具有低模量的特點(diǎn),修復(fù)后自身不易開(kāi)裂破損,也可有效防止軌道板邊緣破損;
[0021] 4、新老混凝土界面粘結(jié)性好:修復(fù)材料與軌道板混凝土界面間具有較好的粘結(jié)強(qiáng) 度,同時(shí)收縮較小,從而保證了修復(fù)材料與軌道板間具有較好的粘結(jié)性能;
[0022] 5、優(yōu)異的耐久性:具有更好的耐久性,可長(zhǎng)期抵御鐵路暴露環(huán)境下高溫、凍融、硫 酸鹽侵蝕、碳化環(huán)境作用,并保持良好的使用性能,確保無(wú)砟軌道的安全服役;
[0023] 6、優(yōu)良的體積穩(wěn)定性:具有較好的韌性和很低的收縮性能,抗開(kāi)裂能力高。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。這些實(shí)施實(shí)例僅限用于解釋說(shuō)明本發(fā) 明,而不限制本發(fā)明的范圍。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 修復(fù)材料按質(zhì)量份計(jì)為: 硫鋁酸鹽快硬水泥 100 份 粉煤灰 32 份 超細(xì)礦渣粉 6 份 硅灰 2 份 石英砂 60 份 硫鋁酸鈣-氧化鈣類(lèi)混凝土膨脹劑 8 份
[0027] 苯乙烯與丁二烯共聚膠粉 3 份 丁苯橡膠粉 10 份 聚醚醇酯 0.01 份 石膏 1.5 份 硫酸鈉 1 份 萘系減水組分 0.5 份
[0028]使用方法:在強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)中按配比先后加入100份修復(fù)材料、80份連續(xù)級(jí) 配粗骨料和16份水?dāng)嚢杈鶆蛑苽涠伞?br>[0029] 主要性能見(jiàn)下表1。
[0030] 實(shí)施例2
[003