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高速铁路板式无砟轨道自充填薄层功能材料关键技术及应用

来源:中国亿博体育直播联合会科技发展部  撰稿人:  发布时间:2021年05月14日 浏览:
摘要:

项目属于混凝土领域,授权发明专利31件,获中国专利优秀奖2项,发表论文55篇。

完成单位 :江苏苏博特新材料股份有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司、扬州大学

    项目属于混凝土领域。
    高速铁路板式无砟轨道结构充填层位于轨道板和底座板之间,具有减震消能、粘结传力和调整施工误差等功能,是板式无砟轨道结构的关键组成部分,对高速列车运行的安全性、舒适性以及轨道结构的耐久性、运营维护等都起着至关重要的作用。项目针对CRTS Ⅱ型板式无砟轨道用自充填水泥乳化沥青砂浆(CA 砂浆)和我国自主创新设计的CRTS Ⅲ型板式无砟轨道用自密实混凝土,通过十余年的研究,攻克了扁平狭长封闭空间、强约束环境下薄层自充填材料制备的三大关键技术难题--大流动与高稳健协同、气泡调控、收缩裂缝控制,满足了我国高铁快速发展对自充填材料的应用需求。
项目的关键技术和主要创新点为:(1)针对CRTSII、III型板式无砟轨道薄层自充填的高要求,发明了可控释放型高分散超塑化剂和疏水缔合型流变改性剂,实现了大流动性与高稳健性的协同调控;发明了多子型气泡调控材料,解决了充填层表面气泡多、断面气泡大的难题;开发了历程可控的复合膨胀材料,有效降低了充填层的开裂风险。(2)开发了高性能乳化沥青,建立了水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)强度和弹性模量预测模型,发明离子螯合技术,研制出施工温度可超过40℃的CA砂浆,突破了国外最高施工温度35℃的限制,满足了夏季施工的需求。(3)建立了CRTSIII型板式无砟轨道自密实混凝土技术标准体系,提出多元胶凝组分、多尺度粒度匹配设计方法,将板式无砟轨道充填层自密实混凝土胶凝材料用量降低20%,实现了低胶材用量、高充填性、高体积稳定性的有机统一。(4)研制了充填层材料的施工与快速无损检测成套技术,施工效率提高1倍以上,材料损耗显著降低,施工质量显著提升。
    项目授权发明专利31件,获中国专利优秀奖2项,发表论文55篇,编制标准3 项。成果大规模应用于京沪、沪昆、郑徐、京沈等高铁工程,单线应用里程超过10000 公里,并推广应用于水电、核电和市政工程等,近三年新增销售8.7 亿元,利税1.8 亿元。形成具有完整自主知识产权的技术成果,有效打破国外技术垄断,为我国高速铁路的跨越式发展和自主创新提供了重要技术支撑。

责任编辑:李岩
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