[发明专利]一种板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆的制备方法与应用

说明书

本发明提供一种板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆的制备方法与应用，具体制备方法为：将沥青碳纤维在空气中氧化和含环氧树脂的甲苯溶液浸渍处理，得到预处理的沥青碳纤维；将橡胶粉末粉碎，经低温等离子体活化和用硅烷偶联剂水溶液处理，得到活化橡胶粉末；将沥青碳纤维和活性橡胶粉末搅拌形成混合改性剂，然后将水泥、矿物掺和料和细骨料缓慢搅拌后，再依次加入混合改性剂、减水保坍组分、发泡组分和粘聚调节剂，快速搅拌，得到板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆。本发明制备的自密实混凝土用干粉砂浆具有优异的弹性和模量，低温耐久性能，可以用于板式无砟轨道、交通轨道工程、建筑工程等领域。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆的制备方法与应用。

背景技术

伴随着我国高速铁路建设技术的飞速发展，无咋轨道有了广泛的应用和发展。普通的混凝土具有延性差、抗拉强度低、收缩变形大、易脆性破坏等缺陷，容易发生破损渗水等病害，难以满足无咋轨道的需求。自密实高性能混凝土与普通混凝土相比，具有较高的流动性，灌筑过程不会出现离析、泌水等现象，仅依靠自重就能充满模板，避免了硬化的混凝土的原始缺陷，具有优良的耐久性能和良好的力学性能，因此工作性能优良和耐久性能优异，使轨道板具有造价低廉、施工便捷、结构简单的优点。

自密实砂浆是一种由水泥、矿物掺合料、高效减水剂、细骨料按一定的水灰比配置而成的，由于胶凝物质和外加剂用量大，因此存在成本高，早期水化热高，细料量大，易开裂等缺点，难以大范围使用。中国专利CN 102503250B公开的一种自密实砂浆组合及其制备方法，该自密实砂浆组合包括水、水泥、粉煤灰、砂、三聚氰胺外加剂、聚丙烯酰胺高效部不分散剂、UWB-II型水下不分散剂和絮凝剂，该方法制备的砂浆组合可以根据不同的地质条件，配置不同缝隙宽度的自密实砂浆，且成本降低，适用于有地下水的深孔帷幕灌浆。中国专利CN 105016675B公开的一种具有良好体积稳定性的高掺量废弃玻璃粉自密实砂浆的制备方法，将废弃玻璃筛选洗净球磨至平均粒径小于15μm，代替40-50％的水泥，与水泥、细骨料和锂盐制备形成胶凝材料，再将胶凝材料与啥和含无水硫酸盐的拌合水混合形成砂浆，最后加入高效减水剂和锂盐，形成高掺量玻璃粉的自密实砂浆。由上述现有技术可知，为了降低自密实砂浆的成本，可通过寻求砂浆原料的低成本替代品，但是自密实砂浆的性能会因替代品性能的差异而有所性能，因此寻求最优的低成本替代品制备性能稳定优异的自密实砂浆显得十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆的制备方法与应用，本发明将沥青碳纤维在空气中氧化和含环氧树脂的甲苯溶液浸渍处理，将橡胶粉末粉碎，经低温等离子体活化和用硅烷偶联剂水溶液处理，再将两者搅拌形成混合改性剂，然后将水泥、矿物掺和料和细骨料缓慢搅拌后，再依次加入混合改性剂、减水保坍组分、发泡组分和粘聚调节剂，快速搅拌，得到板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆。本发明制备的自密实混凝土用干粉砂浆具有优异的弹性和模量，低温耐久性能，可以用于板式无砟轨道、交通轨道工程、建筑工程等领域。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种板式无砟轨道沥青碳纤维水泥基自密实混凝土用干粉砂浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将沥青碳纤维在360-400℃的空气中氧化处理1-2h，再浸渍于含环氧树脂的甲苯溶液中，取出，在100-110℃下烘干固化20-30min，得到预处理的沥青碳纤维；

(2)将橡胶粉末进一步粉碎过100-150目筛，然后均匀平铺，经低温等离子体活化处理后，用硅烷偶联剂水溶液浸渍，在100-110℃下烘干固化20-30min，得到活化橡胶粉末；