一种高性能水泥及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114772955A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210411065.XC04B7/36(2006.01)(22)申请日2022.04.19(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院集团有限公司北京铁科建筑科技有限公司(72)发明人谢永江李书明郑新国刘竞冯仲伟翁智财王月华张驰邓青山曾志郁培云蒋睿杨德军潘永健胡家林郑新华谭盐宾刘子科李康饶云兵刘相会张旭窦东斌何龙周骏(51)Int.Cl.C04B7/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种高性能水泥及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种高性能水泥及其制备方法与应用，对水泥进行筛分，得到小于10μm细水泥颗粒和大于10μm粗水泥颗粒，其中，颗粒粒径小于10μm的颗粒占水泥重量份为8%~25%，小于25μm的颗粒占水泥重量份为45%~60%，小于70μm的颗粒占水泥重量份为96%~100%；小于10μm细水泥颗粒表面包覆热塑性树脂材料且包覆面积为50%~70%；包覆有热塑性树脂材料的细水泥颗粒经冷却后，再次与粗颗粒混合，形成高性能水泥。本发明所制备的水泥具有流动性好、水化热低、体积收缩小、高韧性高抗裂性能，能够抵抗自然环境和高速列车疲劳荷载作用不开裂，可用于高速铁路无砟轨道、桥梁和隧道混凝土中。CN114772955ACN114772955A权利要求书1/1页1.一种高性能水泥，其特征在于，水泥为硅酸盐水泥；硅酸盐水泥中颗粒粒径小于10μm的颗粒占水泥重量份为8%~25%，小于25μm的颗粒占水泥重量份为45%~60%，小于70μm的颗粒占水泥重量份为96%~100%；其中，小于10μm水泥颗粒表面包覆热塑性树脂材料，包覆面积为50%~70%。2.如权利要求1所述的高性能水泥，其特征在于，所述热塑性树脂材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯和橡胶中的一种或多种。3.如权利要求1所述的高性能水泥，其特征在于，所述硅酸盐水泥中硅酸三钙含量占水泥重量份的30%~45%，硅酸二钙含量占水泥重量份的20%~30%，石膏占水泥重量份的5%~10%，矿物掺合料占水泥重量份的20%~30%。4.如权利要求1所述的高性能水泥，其特征在于，包覆之后混合形成的高性能水泥的比表面积为20220m/kg~260m/kg。5.一种如权利要求1~4中任一项所述的高性能水泥的制备方法，其特征在于，包括：对硅酸盐水泥进行筛分，得到小于10μm细水泥颗粒和大于10μm粗水泥颗粒；小于10μm细水泥颗粒进入喷流塔，使喷流塔内呈悬浮状的热塑性树脂材料雾化颗粒包覆细水泥颗粒；包覆有热塑性树脂材料的细水泥颗粒经冷却后，再次与粗颗粒混合，形成高性能水泥。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性树脂材料的熔融雾化温度为300℃~450℃，雾化颗粒直径为0.01μm~0.2μm。7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，筛分方式为：采用高速离心风选机或高效筛分机对硅酸盐水泥进行筛分。8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，冷却方式为：高速冷风与包覆颗粒形成对流，在3min内使温度从300℃~450℃降低至150℃以下。9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，混合方式为：混合速度为800~1000rad/min，混合时间为3min~5min。10.一种如权利要求1~4中任一项所述的高性能水泥的应用，其特征在于，所述高性能水泥用于制备高速铁路现浇道床板、底座板和无砟轨道板混凝土，铁路隧道和桥梁混凝土以及公路路面混凝土和机场道面混凝土。2CN114772955A说明书1/6页一种高性能水泥及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及水泥基复合材料技术领域，具体涉及一种高性能水泥及其制备方法与应用。背景技术[0002]无砟轨道结构具有稳定性高、平顺性好及养护维修量少等特征，是高铁列车安全、高速与舒适运行的基础。服役中呈条带状的无砟轨道结构除承受雨雪、紫外线及温度变化等自然环境作用之外，还承受高速列车的高频疲劳振动和其他结构部件约束的作用，导致部分无砟轨道结构出现了过早劣化的现象，主要表现为：①无砟轨道板脆性大，施工及运营期易开裂、易掉块；②现浇无砟道床板开裂风险较高，容易出现“八字型”裂纹和横向贯通裂缝；③现浇底座板时常出现细小裂缝和横向贯通裂缝等病害，并且随着服役年限的延长，混凝土开裂呈现逐年递增的趋势；由于水化温升较高，以及混凝土体积收缩较大等原因，开裂现象在铁路隧道和桥梁混凝土工程中也时有发生。[0003]开裂是影响钢筋混凝土结构耐久性的最主要因素，混凝