一種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫土的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于材料制備領域，特別涉及一種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫 土。
【背景技術】
[0002] 隨著環境問題的日益嚴峻，交通運輸各行業中，從單位運量的能源消耗、對環境資 源的占用、對環境質量的保護、對自然環境的適應以及運營安全等方面來綜合分析，迭路的 優勢最為明顯。因此許多國家重新審視和調整其運輸政策,把重點逐步移回鐵路,其策略中 重要的一環是規劃和發展高速鐵路。高速迭路在支撐區域協調發展、優化資源配置和產業 布局、構建高效綜合運輸體系、降低社會物流成本、促進城鎮一體化進程和經濟可持續發展 等方面，都將發揮巨大的作用。
[0003] 鋼筋混凝土是現今高鐵建設所常用的建筑材料，但是其自重過大，應用到高鐵建 設的預制襯砌結構時，用量大，與預制襯砌連接難度大，整體性差，嵌固不好時易出現通長 裂縫，造成漏水的情況，防水性能較差，化學穩定性也較差，結構的穩定性以及安全性也難 以保證，吊裝難度大，隔音效果差，從一定程度上還加大了基礎負荷。
[0004] 輕質泡沫土是利用機械方式將發泡劑制成泡沫，再將泡沫混入各種外摻物質和水 的混合料中攪拌，澆筑，養護制得。研究開發這種材料有利于保護環境和土地資源，而且具 有輕質、耐火、保溫隔熱性能好等優點，在交通、水利、礦山、建筑工程等領域都已得到廣泛 應用。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服上述不足，針對鋼筋混凝土應用到高鐵建設的預制襯砌結 構時自重較大，一定程度上加大了基礎負荷的問題，公開了一種高鐵用預制襯砌塊材填充 用輕質泡沫土，其填充密實、穩泡效果好、強度高、容重低、不易開裂、柔韌性好、具有很好的 隔音效果和防水效果。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下所述： 一種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫土，其中，它包含如下重量份的組成材料：水 泥：200-240份，活性混合材料：40-60份，水：100-120份，憎水劑：1-4份，外加劑：2-6份， 穩泡劑：2-6份，發泡劑：2-5份，減水劑：2-4份，微沫劑：2-5份。
[0007] 進一步，所述水泥采用P042. 5水泥。
[0008] 進一步，所述活性混合材料包括粒化高爐礦渣、燒粘土、煤灰粉中的一種或多種。
[0009] 進一步，所述憎水劑采用硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、有機硅、無機鋁鹽中的一種或多種。
[0010] 進一步，所述外加劑采用微硅粉和聚丙烯纖維中的至少一種。
[0011] 進一步，所述穩泡劑采用聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、骨膠中至少一種。
[0012] 進一步，所述發泡劑采用動物型復合發泡劑，其成分包括十二烷基磺酸鈉、十二烷 基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烯基磺酸鈉中至少一種。
[0013] 進一步，所述減水劑采用木質素磺酸鈉鹽、萘磺酸鹽、粉末聚羧酸酯中至少一種。
[0014] 進一步，所述微沫劑采用發泡劑與水按1:1000的重量份配比混合稀釋制得。
[0015] -種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫土的生產方法，包括以下工藝步驟： 1) 水泥漿的制備：利用自動化發泡水泥設備主機控制，攪拌狀態向雙軸攪拌機內通過 水栗和注料機按所述配比分別注入水、水泥、活性混合材料、穩泡劑、外加劑、減水劑、微沫 劑和憎水劑，同時通過自動化發泡水泥設備主機變頻器控制加水、注料及攪拌速度，確保無 水泥團即可進行澆筑施工，其中加水、注料及攪拌動力機電源輸入頻率均控制在50-70HZ 范圍內； 2) 泡沫的制備：利用自動化發泡水泥設備主機控制，通過柱塞栗和空壓機將發泡劑制 成泡沫； 3) 混合料的制備：在自動化發泡水泥設備主機控制下，按所述配比分別將步驟1)制備 的漿料和步驟2)制備的泡沫輸送到混合器內均勻混合制得混合漿料； 4) 將制備的混合漿料澆注入成型模具。
[0016] 本發明的有益效果是： 本發明的技術方案中，所用水泥采用P042. 5水泥，有效地減少了工業廢料的排放和大 量堆積，極大地降低了環境污染，具有很好的環保效益和社會效益，符合國家提倡的新型建 材標準。所用活性混合材料采用粒化高爐礦渣、燒粘土、煤灰粉中的一種或多種，提高了泡 沫輕質土的耐磨性，還可以作為微集料填充骨架孔隙；摻加外加劑微硅粉和聚丙烯纖維中 的至少一種，可以改善產品內部結構層次，降低開裂，提高劈裂抗拉強度，降低干縮率，增加 其強度，減輕其自重，減小泡沫輕質土的導熱系數，提高泡沫的穩定性，進一步減少由于泡 沫破裂而產生的坍塌、下沉，極大地提高了輕質泡沫土抗壓、抗滲等性能，保障了水泥分散 效果和分散穩定性，有效地提高輕質泡沫土的強度和耐久性，保證了材料的整體效果。所用 穩泡劑采用聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、骨膠中至少一種，使發泡劑的穩泡效果提升，提高產品 的澆筑高度。所用憎水劑采用硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、有機硅、無機鋁鹽中的一種或多種，通過 對水分的吸附或排斥作用實現對水分移動的阻止，降低了單位體積的吸水率。所用減水劑 采用木質素磺酸鈉鹽、萘磺酸鹽、聚羧酸中至少一種，可增加輕質泡沫土漿料的內聚性和黏 性，有利于泡沫的穩定，減小泡沫上浮合并的幾率，這對抑制輕質泡沫土的干燥收縮有一定 的幫助。
[0017] 該輕質泡沫土材料，其填充密實、穩泡效果好、強度高、容重低、不易開裂、柔韌性 好、具有很好的隔音效果和防水效果，對土壤、水、空氣等自然環境均無污染作用，較一般的 土建材料要輕，應用于高鐵建設的預制襯砌結構時易于連接，還可以大大降低結構的自重， 整體性好，保證結構的穩定性以及安全性，降低高鐵運行的噪音影響。
【具體實施方式】
[0018] 為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步清楚闡述本發明的內容，但本發 明的保護內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0019] 實施例1 一種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫土，包含如下重量份的組成材料：水泥：200 份，粒化高爐礦渣：40份，水：100份，硬脂酸鈣：1份，微硅粉：2份，聚丙烯酰胺：2份，發泡 劑：2份，木質素磺酸鈉鹽：2份，微沫劑：2份。
[0020] 其生產方法包括以下步驟： 1) 利用自動化發泡水泥設備主機控制，攪拌狀態向雙軸攪拌機內通過水栗和注料機按 所述配比分別注入7K、水泥、活性混合材料、穩泡劑、外加劑、減水劑、微沫劑和憎水劑，同時 通過自動化發泡水泥設備主機變頻器控制加水、注料及攪拌速度，確保無水泥團即可進行 澆筑施工，其中加水、注料及攪拌動力機電源輸入頻率均控制在50-70HZ范圍內； 2) 泡沫的制備：利用自動化發泡水泥設備主機控制，通過柱塞栗和空壓機將發泡劑制 成泡沫，主機變頻控制微沫劑的多少，通過柱塞栗將微沫劑抽到管道內，同時，空壓機給管 道提供氣體，并通過主機控制氣流的大小，微沫劑在氣體的作用下通過鋼絲球過濾器產生 泡沫，要求泡沫盡量干燥、均勻、有韌性； 3) 混合料的制備：在自動化發泡水泥設備主機控制下，按所述配比分別將步驟1)制 備的漿料和步驟2)制備的泡沫輸送到混合器內均勻混合制得混合漿料，此步驟通過調節 抽漿動力機的頻率控制單位時間內抽漿量的大小，進而實現對成品容重的控制，漿料通過 軟管栗抽送到混合器內，泡沫通過泡沫管道輸送到混合器內，通過與混合器內狼牙棒四周 的突出物進行碰撞、翻騰，使漿料與泡沫均勻混合； 4) 利用栗車將制備的混合漿料輸送澆注入成型模具； 5) 專業人員進行找坡、找平處理； 6) 養護28天即得。
[0021] 實施例2 一種高鐵用預制襯砌塊材填充用輕質泡沫土，包含如下重量份的組成材料：水泥：220 份，粒化高爐礦渣：40份，燒粘土 ：10份，水：110份，硬脂酸鋅：2份，聚丙烯纖維：3份，聚乙 烯醇：4份，發泡劑：3份，萘磺酸鹽：3份，微沫劑：3份。
[0022] 其生產方法包括以下步驟： 1) 利用自動化發泡水泥設備主機控制，攪拌狀態向雙軸攪拌機內通過水栗和注料機按 所述配比分別注入7K、水泥、活性混合材料、穩泡劑、外加劑、減水劑、微沫劑和憎水劑，同時 通過自動化發泡水泥設備主機變頻器控制加水、注料及攪拌速度，確保無水泥團即可進行 澆筑施工，其中加水、注料及攪拌動力機電源輸入頻率均控制在50-70HZ范圍內； 2) 泡沫的制備：利用自動化發泡水泥設備主機控制，通過柱塞栗和空壓機將發泡劑制