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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410570239.2 (22)申请日 2014.10.23 C04B 28/06(2006.01) C04B 24/12(2006.01) C04B 24/32(2006.01) C04B 24/16(2006.01) C04B 103/12(2006.01) (71)申请人广西南宁柏睿通合成建材科技有限 公司 地址 530003 广西壮族自治区南宁市高新区 创新西路15号贸鸿大厦6楼610号房 (72)发明人覃乃舟 (74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙) 11350 代理人罗保康 (54) 发明名称 桥梁支。
2、座砂浆及其生产方法 (57) 摘要 本发明涉及一种桥梁支座砂浆及其生产方 法，其特征在于：包括以下重量份数的原料：其 中，级配石英砂4560份、42.5硫铝酸盐水泥 3040份、42.5普硅水泥515份、U型膨胀剂 110份、减水剂0.11份、保水剂0.10.5 份、早强剂0.010.1份、缓凝剂0.21份、消 泡剂0.010.03份。本发明的桥梁支座砂浆成 本低廉、性能优异、质量稳定，具有砂浆浆体流动 度高、初终凝间隔时间短、强度发展快、良好的微 膨胀特性，可广泛用于高速铁路、高速公路、交通 桥梁等的桥梁支座的砂浆及其生产方法。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 (10)申请公布号 CN 104370511 A (43)申请公布日 2015.02.25 CN 104370511 A 1/1页 2 1.一种桥梁支座砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，级配石英砂45 60份、42.5硫铝酸盐水泥3040份、42.5普硅水泥515份、U型膨胀剂110份、减 水剂0.11份、保水剂0.10.5份、早强剂0.010.1份、缓凝剂0.21份、消泡剂 0.010.03份；所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。 2.根据权利要求1所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的U型膨胀剂包。
4、括无水硫 铝酸钙24份、明矾石0.52份、石膏0.41.5份和表面活性剂0.10.5份，其制 备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经过1200煅烧成膨胀熟料，然后在所得 熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150200下充分混合。 3.根据权利要求2所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基 苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。 4.根据权利要求1所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的保水剂包括钠基膨润土 和低粘度羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素的重量比为2:1。 5.根据权利要求1所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的早强。
5、剂包括甲酸钙、硫酸 铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸 的重量比为4:3:5:1:0.1。 6.根据权利要求5所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的早强剂的制备方法为按 配方配比选取上述原料的甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土经过粉磨，搅拌混合均匀后加水 加热至4050；再将三乙醇胺和柠檬酸加入到混合物中，并继续加热到7080进行 催化反应2030min，冷却后即得。 7.根据权利要求1所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、 葡萄糖酸钠和硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝的重量比为0.5:1:1:1，所述的糖 蜜是以蔗糖。
6、精制生产过程中产生的废糖蜜为原料，将废糖蜜配成质量浓度为2030%的溶 液，经过300Da700Da的纳滤膜透析，透析液经过真空浓缩后即得。 8.根据权利要求1所述的桥梁支座砂浆，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅、异辛 醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰乙二胺中两种以上混合。 9.如权利要求1所述的桥梁支座砂浆的生产方法，其特征在于：将级配石英砂、42.5硫 铝酸盐水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂、消泡剂按重量份 数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和消泡剂放入砂浆搅拌机中， 在搅拌速度为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.。
7、5硫铝酸盐水泥和42.5普硅水泥加入 砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌510分钟，得混合 料后进入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 权 利 要 求 书CN 104370511 A 1/5页 3 桥梁支座砂浆及其生产方法 技术领域 0001 本发明属于建筑材料的加工领域，特别是涉及一种可广泛用于高速铁路、高速公 路、交通桥梁等的桥梁支座的砂浆及其生产方法。 背景技术 0002 近年来，我国高速铁路建设正以世人瞩目的速度进行，尤其是时速超过 350km/h 的客运专线里程数不断增长，客运专线的建设对建筑工程的质量和使用寿命提出了更高的 要求，在铁路客运专线的桥。
8、梁施工设计中，为了提高质量，提高使用年限，要求在桥梁支座 灌浆施工中采用耐久性更好的早强性砂浆材料。 0003 支座是桥梁结构的重要组成部分，直接影响桥梁的使用寿命和结构安全。其作用 主要有三个方面：一是将上部构造恒载和活载可靠地传递给墩台，并同时承受由荷载引起 的结构端部水平位移、转角等变形；二是适应由于温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变 形；三是阻抗风力、地震波等引起的结构平移，减轻震动对结构的不利影响。在我国，橡胶 支座技术相当成熟，因其性能可靠、结构简单、安装和使用方便、造价较低，可以吸收部分振 动，减小活载对桥梁结构及墩台的冲击，具有减振、抗震和大变形量等特点，已基本取代了 刚性支。
9、座。 0004 从节约成本和环境保护的角度考虑，高架桥梁代替路基成为高铁的主要基础形 式，以灌注桩、承台、墩柱为线下结构并架设预制箱梁。其中架梁的速度成为制约整个建设 速度的瓶颈之一，盆式橡胶支座的稳固时间是该环节的关键。为了提高架梁吊装的速度，铁 道部科学技术司发布的客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件 中，对盆式橡胶支座 安装灌浆料提出了常温下流动度320mm、2h抗压强度不宜低于20MPa 的要求，这样可以大 幅度缩短桥梁的吊装时间；同时考虑到吊装现场的施工速度，搅拌好的灌浆料不可能立刻 用完，因此要求灌浆料30min的流动度保留值240mm，28d抗压强度50Mpa，56d、90d强度。
10、 不倒缩。 0005 中国专利 101486545A 公开了一种膨胀可控型超早强支座砂浆材料及其制备方 法。该砂浆具有良好的流动性、早期强度高、后期强度不倒缩、膨胀性能好等优点，但该砂浆 材料采用的膨胀剂和砂料成本昂贵，采用的添加剂组分掺量高，大大增加了材料成本，且含 有氯离子，对砂浆耐久性产生危害。 0006 根据铁道部科学技术司发行的科技基 2005101 号文件客运专线桥梁盆式橡 胶支座暂行技术条件提出的对盆式橡胶支座安装灌浆料的要求，能够满足其性能要求的 产品较少。能够同时兼顾高流动性、超早强性、微膨胀性、后期强度稳定性和耐久性的砂浆 的相关研究报道较少。而且在支座砂浆的生产和施工应用。
11、中，由于快硬水泥的特性，大多存 在要么缓凝过度，强度发展不上去，要么无法缓凝，流动度保持时间低于30分钟等缺陷。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种成本低廉、性能优异、质量稳定，具有砂浆浆体流动度 说 明 书CN 104370511 A 2/5页 4 高、初终凝间隔时间短、强度发展快、良好的微膨胀特性的桥梁支座砂浆及其生产方法。 0008 本发明是这样实现的： 一种桥梁支座砂浆，其特征在于，包括以下重量份数的原料：其中，级配石英砂4560 份、42.5硫铝酸盐水泥3040份、42.5普硅水泥515份、U型膨胀剂110份、减水剂 0.11份、保水剂0.10.5份、早强剂0.010.1份、。
12、缓凝剂0.21份、消泡剂0.01 0.03份；所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；或者是聚醚型结构。 0009 以上所述的U型膨胀剂包括无水硫铝酸钙24份、明矾石0.52份、石膏0.4 1.5份和表面活性剂0.10.5份，其制备方法是将无水硫铝酸钙、明矾石和石膏粉磨后经 过1200煅烧成膨胀熟料，然后在所得熟料中加入表面活性剂，并继续加热到150200 下充分混合。 0010 以上所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、烷基苯酚 聚氧乙烯醚中的一种或几种。 0011 以上所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤维素，钠基膨润土和低 粘度羟丙基甲基纤维素的重量。
13、比为2:1。 0012 以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；甲酸 钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸的重量比为4:3:5:1:0.1。 0013 以上所述的早强剂的制备方法为按配方配比选取上述原料的甲酸钙、硫酸铁、氯 化钙、膨润土经过粉磨，搅拌混合均匀后加水加热至4050；再将三乙醇胺和柠檬酸加 入到混合物中，并继续加热到7080进行催化反应2030min，冷却后即得。 0014 以上所述的缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠 和硫酸铝的重量比为0.5:1:1:1，所述的糖蜜是以蔗糖精制生产过程中产生的废糖蜜为原 料，将废。
14、糖蜜配成质量浓度为2030%的溶液，经过300Da700Da的纳滤膜透析，透析液 经过真空浓缩后即得，废糖蜜的作用是一种络合剂。 0015 以上所述的消泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲醇、二硬脂酰乙二胺和二棕榈酰 乙二胺中两种以上混合。 0016 本发明的桥梁支座砂浆的生产方法，其特征在于：将级配石英砂、42.5硫铝酸盐 水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂、消泡剂按重量份数称量 后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和消泡剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌 速度为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.5硫铝酸盐水泥和42.5普硅水泥加入砂浆搅 拌机搅拌。
15、混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进行搅拌510分钟，得混合料后进 入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 0017 本发明突出的实质性特点和显著的进步是： 1、本发明的桥梁支座砂浆浆体流动度高，流动度保持大于30分钟，具有良好的自流平 特性，浇灌后无需震捣即可填充全部空隙，施工简单易行。 0018 2、本发明的桥梁支座砂浆体初终凝间隔时间短,强度发展快，并实现了初凝时间 的精准控制，浆体搅拌好后35-43分钟开始初凝，55分钟左右终凝完成，从而保证了2h的强 度发展。 0019 3、本发明的桥梁支座砂浆浆体初凝后强度发展快，2h25Mpa，满足架轨机车在 上面运行的强度要求，提高架。
16、轨速度和施工效率。 说 明 书CN 104370511 A 3/5页 5 0020 4、本发明的桥梁支座砂浆浆体凝结后具有良好的微膨胀特性，保证浇灌的支座能 大面积的支撑桥梁，保证了桥梁的平衡和稳定，保证了桥梁安全。 0021 5、本发明的桥梁支座砂浆浆体后期强度发展高，后期强度大于55Mpa，长期不倒 缩，抗折强度高(10Mpa），满足高铁支座灌浆的强度要求。 0022 6、本发明膨胀剂的膨胀速率能够与砂浆的强度发展相协调，相同掺量下，膨胀性 能是普通砂浆的3倍，膨胀速率快，膨胀稳定期早、对后期水分补充的依赖程度低，具有良 好的抗裂防渗功能。 0023 7、本发明的早强剂增大水泥水化速度，促。
17、进混凝土的终凝，减少混凝土初终凝时 间间隔，同时使砂浆浆体的早期强度有较大提高，能够加速浆体的凝结硬化，提高早期强 度。 0024 8、本发明采用硫铝酸盐水泥作为主要凝胶材料，并与42.5普硅水泥进行复配，达 到急凝的效果，由于普硅水泥具有较大的干缩性，因此需要用U型膨胀剂进行掺和，以保证 砂浆的微膨胀特性。 具体实施方式 0025 下面结合实施例对本发明作以下说明。 0026 实施例1 （一）原料及重量： 级配石英砂45份、42.5硫铝酸盐水泥40份、42.5普硅水泥15份、U型膨胀剂10份、 减水剂1份、保水剂0.5份、早强剂0.1份、缓凝剂1份、消泡剂0.03份： 所述的减水剂为高性能聚。
18、羧酸减水剂，为聚酯型结构；所述的U型膨胀剂包括无水硫 铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤 维素；以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；所述的 缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为有机硅、异辛醇和二异丁基 甲醇。 0027 （二）制作 将级配石英砂、42.5硫铝酸盐水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强 剂、缓凝剂、消泡剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和 消泡剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.5硫铝酸盐 水。
19、泥和42.5普硅水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进 行搅拌510分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 0028 实施例2 （一）原料及重量： 级配石英砂50份、42.5硫铝酸盐水泥35份、42.5普硅水泥10份、U型膨胀剂4份、减 水剂0.5份、保水剂0.2份、早强剂0.05份、缓凝剂0.5份、消泡剂0.02份： 所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚醚型结构；所述的U型膨胀剂包括无水硫 铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤 维素；以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬。
20、酸；所述的 缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为有机硅和二棕榈酰乙二胺。 说 明 书CN 104370511 A 4/5页 6 0029 （二）制作 将级配石英砂、42.5硫铝酸盐水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强 剂、缓凝剂、消泡剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和 消泡剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.5硫铝酸盐 水泥和42.5普硅水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进 行搅拌510分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 003。
21、0 实施例3 （一）原料及重量： 级配石英砂55份、42.5硫铝酸盐水泥38份、42.5普硅水泥12份、U型膨胀剂8份、减 水剂0.8份、保水剂0.4份、早强剂0.08份、缓凝剂0.8份、消泡剂0.02份： 所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚酯型结构；所述的U型膨胀剂包括无水硫 铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤 维素；以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；所述的 缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为有机硅、异辛醇、二异丁基甲 醇和二硬脂酰乙二胺。 0031 （二）制作 将级配石英砂、42.5。
22、硫铝酸盐水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强 剂、缓凝剂、消泡剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和 消泡剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.5硫铝酸盐 水泥和42.5普硅水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进 行搅拌510分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 0032 实施例4 （一）原料及重量： 级配石英砂60份、42.5硫铝酸盐水泥30份、42.5普硅水泥5份、U型膨胀剂1份、减 水剂0.1份、保水剂0.1份、早强剂0.01份、缓凝剂0.2份、消泡剂。
23、0.01份： 所述的减水剂为高性能聚羧酸减水剂，为聚醚型结构；所述的U型膨胀剂包括无水硫 铝酸钙、明矾石、石膏和表面活性剂；所述的保水剂包括钠基膨润土和低粘度羟丙基甲基纤 维素；以上所述的早强剂包括甲酸钙、硫酸铁、氯化钙、膨润土、三乙醇胺、柠檬酸；所述的 缓凝剂包括糖蜜、硼砂、葡萄糖酸钠和硫酸铝；所述的消泡剂为有机硅、二异丁基甲醇、二硬 脂酰乙二胺和二棕榈酰乙二胺。 0033 （二）制作 将级配石英砂、42.5硫铝酸盐水泥、42.5普硅水泥、U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强 剂、缓凝剂、消泡剂按重量份数称量后，先将U型膨胀剂、减水剂、保水剂、早强剂、缓凝剂和 消泡剂放入砂浆搅拌机中，在搅拌速度。
24、为1000r/min进行搅拌混合，然后将42.5硫铝酸盐 水泥和42.5普硅水泥加入砂浆搅拌机搅拌混合，最后将级配石英砂加入砂浆搅拌机中进 行搅拌510分钟，得混合料后进入成品包装罐内，检验包装，得到桥梁支座砂浆。 0034 本发明主要技术指标： 说 明 书CN 104370511 A 5/5页 7 说明本发明的桥梁砂浆的流动度、泌水率、膨胀率、抗折强度和抗压强度等技术指标均 高于国家标准或行业标准。 0035 工程应用实例 南宁至北京的高速铁路工程项目，铁路高架桥梁支座采用本发明的桥梁支座砂浆， 2013年12月通车至今，工程质量良好，没有出现任何工程质量问题。 说 明 书CN 104370511 A 。