CRTSⅡ板式无砟轨道填充层修补砂浆性能研究

摘 要 以双酚A、聚硫醇3300和缩胺-105为主要原料，经交联固化得到了改联双酚A胶黏剂（ZTX），并在此基础上，辅以重质碳酸钙与细砂作为混合无机填料，制备了改联双酚A聚合物砂浆（ZTXS）。并对胶黏剂分子结构和砂浆的凝胶时间、拉伸强度、抗压强度、弹性模量、断裂伸长率、收缩率和粘结强度进行了分析研究。结果表明，胶黏剂双组份的固化反应较完全，ZTXS砂浆能够满足CRTSⅡ板式无砟轨道填充层缺损掉块伤损对修补材料的要求。

关键词 双酚A；交联固化；聚合物砂浆；凝胶时间；粘结强度

中图分类号U414 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）85-0123-02

我国高速铁路及客运专线，广泛采用板式无砟轨道。根据国外高铁经验和国内调研情况，随着雨雪冻融和音动车组不断高速通过对轨道板和砂浆层的冲击，轨道板与砂浆层会出现不同程度的缺损[1-3]。CRTSⅡ板式无砟轨道填充层缺损掉块作为板式轨道充填层损伤的主要形式，与离裂缝伤损不同的是这种模式缺损在于它的面积较大，维修材料除了与CA砂浆提供相同的轨道弹性外，还必须具有较高粘度、强大的粘接及渗透能力和良好的施工可操作性。

本文主要以双酚A、聚硫醇3300[4]和缩胺-105[5]为主要原料，经交联固化得到了改联双酚A补强胶黏剂[6-7]。该胶黏剂选用复合固化体系，有效控制了体系结构，其固化砂浆能够满足《高速铁路无砟轨道养护维修管理办法》CRTSⅡ充填层缺损掉块伤损形式对材料的性能要求。材料经放大性工艺修补验证试验，修补效果显着，应用前景广阔。

1实验

1.1 砂浆缺损修补专用改联双酚A聚合物砂浆的制备

1.1.1 原材料选型

缺损掉块专用改联双酚A聚合物砂浆主要原材料如下：1）扬农双酚A（1828）（国都化工有限公司）；2）缩胺-105（苏州光福合成材料厂）；3）2，2’-二巯基乙硫醚（四川永业化工有限公司）；4）三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（上海舒飞士特种化工有限公司）；5）三乙胺（浙江建业化工股份有限公司）

1.1.2合成步骤控制

合成步骤包括：扬农双酚A（牌号1828）（a）主剂、聚硫醇-缩胺类复合改性固化剂和聚硫醇-缩胺类复合改性固化剂固化双酚A环氧树脂三个步骤，以最佳生产配比为例：1）双酚A砂浆主剂的制备；2）聚硫醇-缩胺类复合改性固化剂的合成；3）聚硫醇-缩胺类复合改性固化剂固化双酚F环氧树脂。

1.2样品性能测试及条件

1）凝胶时间测定仪，CHMC51-22A/50-凝胶时间测定仪；2）抗压强度：WDW-100微机控制电子万能试验机；3）收缩率测定；4）粘结性能测试：XD-119A拉力试验机；5）弹性模量测试；6）红外分析：MAGNA-IR750傅立叶红外光谱仪。

缺损掉块室内模拟试验，将Ⅱ型板CA砂浆从分别从中间、1/3位置两种不同位置进行缺损模拟，然后将配置的ZTXS修补砂浆灌入缺损部位，放入抗折压力机上进行室内抗折实验，观察断面的结构和断裂的位置，初步判断修补的效果。

由图2～图4可知，缺损掉块修补抗折实验表明在施工抗折载荷时，试块断裂面不在修补界面上，且出现了不规则的断裂毛面，说明材料的修补效果明显。

2.3 放大性工艺试验研究

CRTSⅡ缺损掉块修补主要工艺包括缺陷制造工艺、搅拌灌胶工艺和揭板验证工艺。

1）缺陷制造：利用钢尺来验证缺损部位的大小，制造的缺损部位大小选定为30cm×15cm×4cm；2）灌注工艺：将不同组分称量好放入搅拌桶内，通过手持搅拌器搅拌，然后灌入伤损部位，直到固化胶灌满为止；3）揭板验证工艺：通过对灌注完成固化的修补部位进行揭板试验，结果表明高粘度环氧树脂ZTX-2处理的修补部位饱满度好，砂浆层与修补材料无明显的断面。待整体破碎后断裂面不在界面处，而在固化胶内部发生了脆性断裂。

3结论

本文主要以双酚A、聚硫醇3300和缩胺-105为主要原料，利用复合固化体系，通过在体系中加入砂子和重质碳酸钙作骨架，经固化反应得到改联双酚A补强胶黏剂ZTXS。该胶黏剂能够满足《高速铁路无砟轨道养护维修管理办法》CRTSⅡ充填层缺损掉块伤损形式对材料的性能要求。材料经放大性工艺修补验证试验，修补效果显着，应用前景广阔。

参考文献

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