一种无砟轨道底座板混凝土用触变剂的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属无巧轨道建造技术领域，尤其设及一种曲线超高段无巧轨道底座板混凝 上用触变剂。
【背景技术】
[0002] 无巧轨道是我国高速铁路建设采用的主要结构型式之一。混凝±底座是无巧轨道 的重要结构部位和主要承重构件。为将无巧轨道表面积水及时、有效排出，设计要求在底座 混凝±表面两侧设置横向排水坡(现一般要求含4% )。但是，既有工程实践表明，曲线超高 段底座横向排水坡度设置和高程控制一直是现场底座混凝±施工的难点，长期W来，未得 到有效、准确控制，并由此对后续上部无巧轨道结构的施工与质量控制乃至线路开通运营 后的无巧轨道耐久性均产生了不利的影响，体现在W下方面：
[0003] (1)底座横向排水坡度不足，甚至出现"反坡"
[0004] 原因：为达到设计排水坡度，底座板混凝±诱筑振捣后，施工人员需对底座两侧进 行多次"抹坡"处理，现场发现，经"抹坡"处理后，尽管底座横向坡度在短时间内满足要求， 但由于此时混凝±尚具有一定的流动性，在重力作用下，混凝±具有流平趋势，进而导致坡 度消失，甚至"反坡"。若推迟"抹坡"处理的时间，即混凝±失去流动性后再进行"抹坡"，此 时抹坡难度大，坡度难W形成。因而，通过对抹坡时间点的掌握来有效控制横向坡度的难度 亦较大。
[0005] 危害:经调研，无论是已建线路，还是在建线路，均存在因底座横向排水坡度不足 导致无巧轨道充填层两侧积水的问题。雨水积存甚至倒流，不断冲刷无巧轨道充填层，该问 题与板式无巧轨道结构易出现的离缝问题的叠合复加作用，更加速了板式无巧轨道结构的 劣化，进而影响到无巧轨道结构耐久性。该叠合作用对无巧轨道结构更不利的影响已在多 条线路中出现，亟待解决。
[0006] (2)曲线超高段底座高程控制偏差较大，甚至出现"开裂"、"露筋"、"填充层超厚或 超薄"
[0007] 原因：该问题在曲线段底座混凝±施工时(超高IOcmW上)表现尤为突出。为达到 设计超高，除按设计调整底座钢制模板外，在混凝±诱筑振捣后，施工人员需对底座进行多 次"收坡提浆"处理，但现场发现，经"收坡"处理后，尽管底座超高在短时间内满足要求，但 由于此时混凝±尚具有一定的流动性，在重力作用下，混凝±具有流平趋势，进而导致超高 消失。施工人员不得不多次进行处理，因而费工费力，且效果并不理想；进而出现了在超高 侧已诱筑混凝±上再新诱筑一定量的混凝达到设计超高等不规范的施工处理方法，运 导致底座高程控制偏差较大，对底座上部充填层厚度控制不利；另外，超高侧底座混凝±在 硬化前受重力作用易出现纵向开裂。
[000引危害：当底座高程与设计相比明显偏高时，迫于上部轨道设计高度所限，只能对底 座板打磨减薄，运不仅费工费力，而且必然破坏底座拉毛，甚至打磨掉混凝±保护层并露出 了底座钢筋进而影响到无巧轨道结构的耐久性，或者直接灌注了水泥乳化渐青砂浆，其灌 注高度不足2cm，低于设计的最低限值(2cm)要求；当底座明显偏低时，为满足上部轨道设计 高度要求，不得不采取再加铺一层混凝±或灌注超过设计要求厚度的填充层，而填充层材 料(水泥乳化渐青砂浆或自密实混凝±)-般成本较高，运种处理方式不仅大幅增加建设成 本;而且，因填充层厚度大幅超过设计要求又带来了新的、潜在、未知的结构安全与稳定性 问题。类似问题在国内已建多条板式无巧轨道线路均屡次出现过。例如，某即将开通线路的 CRTS II型水泥乳化渐青砂浆充填层厚度大于8畑1，严重超过了设计限值(4cm);某正进行联 调联试线路的底座板因经严重打薄处理，造成底座钢筋外露且已严重诱蚀，不得不进行专 业维修处理。
[0009] 出现上述问题的主要原因是，目前用于底座施工的普通混凝±经抹坡或收坡处理 后，静置时仍具有一定流动性，导致混凝±所成坡度在硬化前无法有效保持与定型，导致抹 坡或收坡后的排水坡度、曲线超高"消失殆尽"，目前国内外没有一种有效的技术措施或触 变剂能够克服普通混凝±在底座板施工时出现的上述问题。专利"一种水泥基体系用触变 剂及其制备方法"提供的触变剂仅能保证混凝±在大流动性条件下不离析、不泌水，不能提 高新拌混凝±的坡度保持能力;专利"一种预拌砂浆保水触变剂及其制备方法"提供的触变 剂仅改善砂浆的保水性和粘聚性，也不能提高新拌砂浆的坡度保持能力，且不适于底座板 混凝±的应用。
[0010] 因而，针对上述问题，发明出一种适用于无巧轨道底座板混凝±用触变剂，提高用 于底座板混凝±的施工与使用性能，进而实现混凝±在动态处理时（如：累送、诱筑、振捣 等），具有良好的流变性能，便于施工;在静态放置时(如:抹坡、收坡处理完成后），具有良好 的形状保持能力，便于坡度定型，即混凝±经抹坡、收坡处理后，排水或超高坡度都能够有 效保持，从而为现场解决上述底座施工问题提供简单、有效、可靠的技术途径。
【发明内容】
[0011] 本发明针对普通混凝±在硬化前无法有效保持与定型，导致底座板设计超高不满 足要求及排水坡度不能顺利实现W及处理起来费工、费时、费力等难题，发明了一种用于无 巧轨道底座板混凝±用触变剂来制备高触变性混凝±。该混凝±在动态处理时（如:累送、 诱筑、振捣等），具有良好的流变性能，便于施工；在静态放置时（如：抹坡、收坡处理完成 后），具有良好的形状保持能力，便于坡度定型，即混凝±经抹坡、收坡处理后，排水或超高 坡度都能够有效保持，从而为现场解决上述底座施工问题提供简单、有效、可靠的技术途 径，进而确保了无巧轨道底座板的施工质量与效率。
[0012] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0013] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，触变剂由凹凸棒±、海泡石、气相二氧化 娃、娃灰、=祗皂巧、纤维素酸、纤维复合组成，各组分用量为(重量比）：凹凸棒±0.5~4份、 海泡石0.1~5份、气相二氧化娃0.02~0.38份、娃灰2~30份、S祗皂巧0.06~0.5份、纤维 素酸0.03~0.5份、纤维0~2.5份。触变剂中各功能组分与各胶凝材料协同作用改善了混凝 ±触变性能，提高了新拌混凝±静态屈服应力，降低了动态屈服应力，改善了混凝±坡度保 持能力，实现了混凝上在动态处理时（如:累送、诱筑、振捣等），具有良好的流变性能，便于 施工；在静态放置时（如:抹坡、收坡处理完成后），具有良好的形状保持能力，便于坡度定 型。该新拌混凝上静态屈服应力能达到IONmW上，动态屈服应力能降至至6NmW下，在累送 压力无明显增加情况下，诱注并抹坡完成后的混凝±坡度保持能力达到95% W上；同时，该 高触变性混凝±硬化后的力学、耐久、体积稳定性能等满足相关无巧轨道底座板混凝±的 技术要求。
[0014] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的凹凸棒±主要化学成分为(Mg, Al) 5Si8〇2〇 ? 4出0，平均粒径小于20WI1，呈纤维状，能在水泥浆体中形成凝胶，实现了在静态时， 凹凸棒±凝胶在浆体中呈束状、交织状分布，一方面在浆体中形成杂乱网格，对浆体与骨料 均起到束缚、限位作用，提高了混凝±坡度保持与定型能力，另一方面，纤维状的凹凸棒± 增加了浆体的表面粗糖度，对骨料滚动起到限位效果，表现为新拌混凝上静态屈服应力W 及静/动态屈服力矩比明显增加;在动态时，浆体受剪切应力，凹凸棒±形成的网络结构破 坏，随剪切位移方向在浆体中定向分布，束缚、限位作用得W解除，确保了混凝±具有良好 流变性能，便于施工。
[0015] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的海泡石，粒度200目W上，呈纤维状， 能提高浆体的保水性，在浆体处于静态时，海泡石纤维能在浆体中交织分布，在浆体中形成 杂乱网格，对骨料均起到束缚、限位作用，提高了混凝±坡度保持能力。
[0016] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的气相二氧化娃比表面积大于IOOm^ g，有效改善水泥浆体的悬浮性和触变性，提高浆体的和易性与可塑性，并改善新拌混凝± 的形状保持能力。
[0017] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的娃灰为圆球状颗粒，比表面积大于 IOm^g，可有效改善浆体的保水效果，提高浆体粘度；同时，其微型滚珠状形态，在提高浆体 粘度的同时，增加了浆体的流动性，有利于降低新拌混凝±的动态屈服应力，并大幅降低新 拌混凝±的累送阻力;并提高混凝±的密实度和强度。
[0018] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的=祗皂巧主要组成是单糖基、巧键 和巧元基，是一个既含亲水基因又含憎水基因的非离子型表面活性物质，易溶于水，对酸、 碱和硬水有较强的化学稳定性，其主要性能满足表1的要求。该组分能在揽拌过程中在水泥 浆体中形成稳定的微小气泡，运些微小气泡能调节混凝±浆体稠度并改善混凝±流变性 能。通过调节=祗皂巧的用量，改变混凝±浆体中的微小气泡数量。根据原材料特点，也可 选用具有类似功能的表面活性剂，W在浆体中引入稳定的微小气泡。
[0019] 表1 S祗皂巧溶液试验结果(25°C)
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[0021] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的纤维素酸是甲基、簇甲基、乙基、径 乙基、径丙基甲基或簇甲基径乙基等类型中的一种或几种纤维素酸，用于提高浆体稠度，提 高浆体定型能力。
[0022] -种无巧轨道底座板混凝±用触变剂，所述的纤维是聚丙締、聚丙締腊、聚乙締 醇、天然植物纤维、玻璃纤维、岩石纤维等中的一种或几种，长度0.2mm~36mm，能在水泥浆 体中形成杂乱网格，对浆体与骨料均起到束缚、限位作用，进而提高了混凝±坡度保持与定 型能力。根据原材料特点及新拌混凝±工作性能，选用适当的纤维长度、渗量和类型，W增 强纤维对浆体的束缚、限位作用，改善混凝±的触变性能和流变性能。
[0023] 与现有用于底座板施工的普通混凝±相比，采用本发明触变剂制备的高触变性混