一種crts ii型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種CRTS?II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，它采用液態(tài)憎水劑，通過(guò)涂布方法，將憎水劑施于縫隙壁和縫隙周?chē)幕嫔?，干燥后使縫隙壁和縫隙周?chē)嬗捎H水性轉(zhuǎn)變?yōu)樵魉?，達(dá)到阻止雨水侵入縫隙的目的。所述的涂布方法有噴涂、刷涂和滾涂等；所述的憎水劑有高級(jí)脂肪酸基、水性環(huán)氧樹(shù)脂基和水性有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑等；所述的縫隙包括層間離縫、寬窄接縫處裂縫、軌道板上溝槽縫和底座板或支撐層表面裂縫等?？稍谔齑皶r(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)便快速地完成縫隙的憎水處理，使雨水不再侵入或被“吸入”憎水處理后的結(jié)構(gòu)縫隙內(nèi)，減緩或杜絕縫隙內(nèi)水-動(dòng)荷載耦合作用對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的破壞作用，實(shí)現(xiàn)高速鐵路板式無(wú)砟軌道少維修和60年使用壽命的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種CRTS I I型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高速鐵路軌道養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)和建筑材料領(lǐng)域，具體是指一種高鐵CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法

【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路采用的CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是縱向連續(xù)和豎向?qū)盈B，就縱向而言，連續(xù)無(wú)縫鋼軌、軌道板通過(guò)張拉鎖件和靜砸螺紋鋼縱連、底座板連續(xù)澆筑；就自上而下的豎向來(lái)說(shuō)，它是由鋼軌和扣件、預(yù)制混凝土軌道板、水泥乳化浙青砂漿充填層(簡(jiǎn)稱(chēng)砂漿充填層)、混凝土底座板或支承層等部件構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)；因此，除鋼軌外，CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)中存在大量各部件間的結(jié)合界面。
[0003]高速鐵路建設(shè)階段和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，因環(huán)境溫度、濕度、雨水和高速列車(chē)動(dòng)荷載的作用而使結(jié)構(gòu)部件開(kāi)裂和部件間結(jié)合界面產(chǎn)生裂縫，縫隙。例如，軌道板與水泥乳化浙青砂漿充填層的層間離縫和軌道板間寬窄縫處裂縫；連續(xù)澆筑的混凝土底座板或支撐層的橫向裂縫；軌道板上預(yù)設(shè)溝槽和水泥乳化浙青砂漿充填層的垂直裂縫等，將其統(tǒng)稱(chēng)為板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙。這些縫隙形成的主因是環(huán)境溫度和濕度的變化，混凝土、水泥乳化浙青砂漿等水泥基材料的熱脹冷縮、濕脹干縮變形，使得軌道結(jié)構(gòu)中各部件間結(jié)合界面或部件內(nèi)薄弱處開(kāi)裂，形成縫隙；另一方面，豎向?qū)盈B結(jié)構(gòu)會(huì)因環(huán)境溫度的交替變化，形成豎向溫度梯度，從而導(dǎo)致各部件及其不同部位發(fā)生不一致的豎向位移，使得層間結(jié)合界面出現(xiàn)層間離縫。這些縫隙的特點(diǎn)是:其一，寬度較小，一般層間離縫為Imm以?xún)?nèi)，最大約為2_ ;寬窄縫處的裂縫寬度一般為I?2mm ;軌道板溝槽處微裂縫約為0.2?0.5mm ;底座板或支撐層和砂漿充填層上的垂直裂縫寬度約為0.5mm左右；其二，軌道結(jié)構(gòu)縫隙寬度隨溫度變化和升降溫速度而不斷變化，環(huán)境溫度升高或下降，縫隙寬度會(huì)隨之加大或減小，其規(guī)律取決于軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度場(chǎng)和水泥基材料的熱變形特性，環(huán)境溫度升降速度越快，軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)豎向溫度梯度越大，層間縫隙寬度越大；環(huán)境溫度變化幅度越大，結(jié)構(gòu)縫隙越寬。
[0004]CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的存在將大大地增加軌道結(jié)構(gòu)過(guò)早劣化，使用壽命縮短，甚至完全失穩(wěn)而嚴(yán)重威脅高速動(dòng)車(chē)組運(yùn)行安全的風(fēng)險(xiǎn)。其破壞機(jī)理涉及縫隙內(nèi)水、高速動(dòng)車(chē)組施加的動(dòng)荷載及二者的耦合作用，當(dāng)CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)中存在層間離縫、寬窄縫處裂縫、軌道板與底座板或支撐層以及砂漿充填層中裂縫時(shí)，由于混凝土和水泥乳化浙青砂漿的親水性，雨水會(huì)侵入或通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象“吸入”這些縫隙中，并滲入材料內(nèi)部的毛細(xì)孔隙中，達(dá)到不同的飽水度?？p隙內(nèi)水與動(dòng)荷載的耦合將產(chǎn)生兩種破壞作用，其一是高速動(dòng)荷載作用使縫隙或毛細(xì)孔隙內(nèi)水產(chǎn)生動(dòng)水壓，引起結(jié)構(gòu)縫隙和部件內(nèi)孔縫擴(kuò)展和延伸，直至碎裂破壞；其二是混凝土和水泥乳化浙青砂漿中氫氧化鈣溶于毛細(xì)孔隙和縫隙內(nèi)的水中，在動(dòng)荷載作用下，縫隙內(nèi)水快速擠出，導(dǎo)致混凝土軌道板、砂漿充填層和混凝土底座板或支撐層發(fā)生鈣溶蝕現(xiàn)象，產(chǎn)生內(nèi)部損傷，力學(xué)性能下降，直至破壞。此外，水泥乳化浙青砂漿是一種有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料，存在大量浙青-水泥水化物、浙青-砂子等有機(jī)-無(wú)機(jī)相界面，水侵入這些有機(jī)-無(wú)機(jī)相界面，使得板式軌道結(jié)構(gòu)中水泥乳化浙青砂漿充填層發(fā)生“軟化”，從而導(dǎo)致水泥乳化浙青砂漿充填層的抗壓強(qiáng)度和彈性模量均隨其飽水度的增加而降低，最大降低幅度可達(dá)40%以上，并可能發(fā)生完全失效。砂漿充填層的失效將直接導(dǎo)致整個(gè)板式軌道結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)和破壞，威脅行車(chē)的平順性和安全性。
[0005]所以，CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙一旦出現(xiàn)，雨水侵入縫隙并通過(guò)縫隙滲入部件內(nèi)毛細(xì)孔隙中，雨水-動(dòng)載耦合作用將加快各部件的劣化和破壞過(guò)程，縮短板式軌道結(jié)構(gòu)的使用壽命，嚴(yán)重威脅高速列車(chē)運(yùn)行的安全性。因此，急需采用有效措施對(duì)CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙進(jìn)行處理，以阻止雨水的侵入或“吸入”。
[0006]各種混凝土結(jié)構(gòu)物也存在各種裂縫和構(gòu)件間伸縮縫，為防止水進(jìn)入這些縫隙，在現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，一般采用以下三種方法:
[0007]方法一，對(duì)于寬度較小的縫隙，用有機(jī)合成樹(shù)脂膠填入縫隙中使之修復(fù)，常用的有機(jī)樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂和聚丙烯晴樹(shù)脂等，不但可修復(fù)混凝土構(gòu)件上的裂縫，而且還有一定的補(bǔ)強(qiáng)作用?；蛘卟捎们犊p密封材料填入寬度較大的縫隙中，以阻止水進(jìn)入或滲入。
[0008]方法二，用滲透性防水材料噴灑在混凝土構(gòu)件表面，常用的有深度滲透性密封劑(DPS)，它們滲入微小縫隙中并與混凝土中的氫氧化鈣反應(yīng)形成不溶性凝膠物填塞微小裂縫并使之修復(fù)。
[0009]方法三，在混凝土構(gòu)件或構(gòu)筑物表面覆蓋一層防水材料，使之與外部雨水隔絕。如屋面和地下防水工程，常用的防水材料品種很多，如有機(jī)合成防水卷材、浙青基防水卷材、溶劑型防水涂料、水乳型防水涂料等。
[0010]上述三種方法均不適用于CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)中各部件及其結(jié)合界面上縫隙的阻水處理，其原因是:
[0011]其一，如上所述，CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙寬度細(xì)小且隨溫度變化而不斷變化，如果采用方法一和方法二處理縫隙，就會(huì)在縫隙內(nèi)形成剛性有機(jī)或無(wú)機(jī)物，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，各部件的膨脹變形沒(méi)有空間消納，將導(dǎo)致縱連的軌道結(jié)構(gòu)上拱，不但嚴(yán)重?fù)p害板式軌道結(jié)構(gòu)的平順性，而且嚴(yán)重改變軌道結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。曾在國(guó)內(nèi)某條高鐵線路上采用方法一處理層間離縫和寬窄縫縫隙，結(jié)果證明，處理后的夏天，軌道結(jié)構(gòu)嚴(yán)重上拱，導(dǎo)致軌道結(jié)構(gòu)受損，威脅行車(chē)安全。因此，方法一和方法二不適用于板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的阻水處理，否則將嚴(yán)重改變結(jié)構(gòu)原始狀態(tài)和各部件的受力狀態(tài)。
[0012]其二，如果采用方法三，一方面，因凹凸不平和扣件，難以實(shí)現(xiàn)在板式軌道結(jié)構(gòu)表面形成完全密封的防水材料層；另一方面，難以保證在高鐵服役中防水材料層與混凝土部件基面間大面積粘貼不發(fā)生脫粘現(xiàn)象，一旦脫粘將嚴(yán)重威脅高速列車(chē)行車(chē)安全；再則，將大幅度增加高速鐵路維護(hù)成本，而且影響板式軌道結(jié)構(gòu)的外觀，沒(méi)有實(shí)用性。因此，方法三也不適用于板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的阻水處理。
[0013]對(duì)于紅磚、陶瓷板、泡沫水泥板、砂漿等多孔材料，為了降低其吸水率，通常采用憎水劑進(jìn)行表面處理，使其具有憎水性。但尚未見(jiàn)采用憎水劑處理結(jié)構(gòu)縫隙以實(shí)現(xiàn)阻水之目的。
[0014]國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的高速鐵路CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)中較普遍存在各種縫隙，如何有效經(jīng)濟(jì)地處理這些縫隙是鐵路部門(mén)急需解決的技術(shù)難題。至目前為止，除上述三種方法外，鐵路工務(wù)部門(mén)急求在保持板式軌道結(jié)構(gòu)原始物理力學(xué)狀態(tài)的情況下有效處理這些縫隙并達(dá)到阻水目的的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高速鐵路CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)中縫隙的憎水處理方法，并使其保持原有狀態(tài)，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
[0016]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，是將液態(tài)憎水劑涂布在CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙壁和縫隙周?chē)嫘纬稍魉ぃ鲈魉づc水的接觸角^ 100。。
[0017]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，包括下述步驟:
[0018]第一步:確定縫隙在板式軌道結(jié)構(gòu)中的具體位置，做好標(biāo)識(shí)；
[0019]第二步:對(duì)縫隙內(nèi)和周?chē)娴幕覊m、異物或積水，進(jìn)行吹掃清理，確?？p隙內(nèi)和周?chē)媲鍧?，基面和縫隙內(nèi)的含水量< 50% ；
[0020]第三步:將液態(tài)憎水劑涂布于標(biāo)識(shí)好的縫隙內(nèi)以及以縫隙為中心兩邊寬度各為50?10mm的周?chē)嫔?，形成憎水膜，涂布次?shù)至少2次，后一次涂布待第一次涂布的液態(tài)憎水劑干燥后進(jìn)行。
[0021]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，所述縫隙寬度為0.1 ?2mmο
[0022]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，液態(tài)憎水劑涂布完成，形成憎水膜后，將水滴輕輕地滴在被處理的縫隙及其周?chē)嫔?，如果水滴呈球形靜止不動(dòng)并且在縫隙口上的水滴不滲入縫隙，則達(dá)到憎水處理效果；否則，繼續(xù)涂布。
[0023]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，液態(tài)憎水劑涂布次數(shù)為2?8次。
[0024]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，所述涂布方法選自噴涂、刷涂、滾涂中的一種，具體是:
[0025]噴涂是使噴霧設(shè)備的噴嘴對(duì)準(zhǔn)縫隙將液態(tài)憎水劑噴灑在縫隙內(nèi)和以縫隙為中心兩邊寬度各為50?10mm的周?chē)嫔希?br> [0026]刷涂是用毛刷將液態(tài)憎水劑緩慢地涂刷在縫隙和以縫隙為中心兩邊寬度各為50?10mm的周?chē)嫔希?br> [0027]滾涂是用毛滾將液態(tài)憎水劑緩慢地涂刷在縫隙和以縫隙為中心兩邊寬度各為50?10mm的周?chē)嫔稀?br> [0028]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，肉眼難以辨清的微小縫隙采用噴水的方法使之顯現(xiàn)，并做好標(biāo)識(shí)。
[0029]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，所述憎水劑中的溶質(zhì)是與水的接觸角很大的有機(jī)材料，選自高級(jí)脂肪酸、石蠟、氯化石蠟、有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂中的一種，溶質(zhì)與水的接觸角越大，憎水效果越好；
[0030]溶劑是易于揮發(fā)或被水泥基材料吸收的液體材料，選自酒精、汽油、丙酮、甲苯、水中的一種。
[0031]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，高級(jí)脂肪酸基憎水劑pH值在8-10,由溶質(zhì)與溶劑按下述質(zhì)量份組成:
[0032]溶質(zhì)1-6份；溶劑94?99份；
[0033]所述溶質(zhì)由高級(jí)脂肪酸或高級(jí)脂肪酸鹽與樹(shù)脂按質(zhì)量比1-50:1組成；
[0034]所述溶劑選自酒精、汽油、丙酮、甲苯中的一種；
[0035]所述高級(jí)脂肪酸選自月桂酸(又稱(chēng)為十二烷酸)、軟脂酸(又稱(chēng)棕櫚酸、十六烷酸)、硬脂酸(又稱(chēng)為十八烷酸)、油酸(又稱(chēng)為十八-9烯酸)中的任一種；高級(jí)脂肪酸鹽選自硬脂酸鈣、十二烷酸鈉、軟質(zhì)酸鈉、油酸鈉中的一種；優(yōu)選高級(jí)脂肪酸，以利于與水泥基材料基面發(fā)生酸堿反應(yīng)而提高憎水膜與基面或縫隙壁的粘結(jié)強(qiáng)度；
[0036]所述樹(shù)脂選自聚乙烯醇樹(shù)脂、聚丙烯酰胺樹(shù)脂、聚丙烯酸樹(shù)脂等合成樹(shù)脂中的一種；所選樹(shù)脂在25°C的粘度彡1mPa.s ；
[0037]合成樹(shù)脂的添加有利于形成連續(xù)的憎水膜，而且還可提高憎水膜的使用壽命；
[0038]憎水劑pH值采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0039]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑，由水性環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑按下述質(zhì)量份組成:
[0040]水性環(huán)氧樹(shù)脂92?95份；固化劑5?8份；
[0041 ] 所述水性環(huán)氧樹(shù)脂由中國(guó)科學(xué)院廣州合成材料研究所出品，選自產(chǎn)品型號(hào)為KH-5環(huán)氧樹(shù)脂、KH-1環(huán)氧樹(shù)脂、KH-3環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
[0042]所述固化劑選自乙二胺、六次甲基四胺、四乙烯五胺、酚醛胺、聚酰胺中的一種或二種按任意比例混合而成。
[0043]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑，包括下述組分按質(zhì)量百分比組成:
[0044]25°C的粘度彡1000厘泊的聚有機(jī)硅氧烷(液體)I?10% ;
[0045]穩(wěn)定劑，0.1 ?2.0%;
[0046]水余量；
[0047]所述穩(wěn)定劑由烷基酚聚氧乙烯醚與聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、硬脂酸、軟脂酸中的至少一種的復(fù)合；
[0048]將聚有機(jī)硅氧烷(液體)、穩(wěn)定劑和水混合即制成有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑。
[0049]所述聚有機(jī)硅氧烷(液體)為市售商品，如，江蘇蘇州建筑材料科研所出品的SAH282有機(jī)硅憎水劑等。
[0050]本發(fā)明一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，所述液態(tài)憎水劑選自高級(jí)脂肪酸基憎水劑、水性環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑、水性有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑中的至少一種多次涂布。
[0051]所述憎水劑采用上述組分配比，具有以下特點(diǎn):
[0052]I)形成表面張力很小的溶液，且與水泥基材料表面的接觸角很小，以利于滲入或被“吸入”縫隙和毛細(xì)孔隙內(nèi)；
[0053]2)溶質(zhì)是與水的接觸角很大的有機(jī)材料，如高級(jí)脂肪酸、石蠟、氯化石蠟、有機(jī)硅樹(shù)脂和強(qiáng)滲透性環(huán)氧樹(shù)脂等，與水的接觸角越大，憎水效果越好；
[0054]3)溶劑是易于揮發(fā)或被水泥基材料吸收的液體材料，如酒精、汽油、丙酮、甲苯等低分子量有機(jī)化合物和水；
[0055]4)憎水膜厚度微小，一般小于10微米，它可以通過(guò)三種機(jī)理形成，其一是通過(guò)溶劑揮發(fā)，溶質(zhì)粘附在水泥基材料基面或縫隙壁上形成憎水膜，如高級(jí)脂肪酸酒精溶液、石蠟汽油溶液等；其二是通過(guò)與水泥基材料中的堿金屬或堿土金屬離子反應(yīng)，在基面和縫隙壁上形成憎水膜，如有機(jī)硅烷；其三是通過(guò)溶液中各組份間的化學(xué)反應(yīng)，在基面和縫隙壁上形成憎水膜。
[0056]5)憎水膜使得水泥基材料基面和縫隙壁與水的接觸角大于100°。
[0057]本發(fā)明由于采用上述方法，利用憎水劑對(duì)板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙及其周?chē)孢M(jìn)行憎水處理，使之由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)樵魉?，雨水不再侵入縫隙內(nèi)而是直接滾落到道床下的排水設(shè)施中，使縫隙和毛細(xì)孔隙長(zhǎng)期保持干燥狀態(tài)，消除了縫隙水-動(dòng)荷載對(duì)板式軌道結(jié)構(gòu)的耦合破壞作用。從而既有效經(jīng)濟(jì)地“修復(fù)”各種縫隙和毛細(xì)孔隙，又不影響軌道結(jié)構(gòu)的原始狀態(tài)和外觀形貌。
[0058]板式軌道結(jié)構(gòu)中的軌道板、底座板或支撐層、水泥乳化浙青砂漿充填層、寬窄接縫填充材料均是親水性的水泥基材料，其表面和縫隙壁與水的接觸角接近于0，水在軌道結(jié)構(gòu)部件表面完全鋪展開(kāi)來(lái)，并侵入縫隙內(nèi)；寬度較小的軌道結(jié)構(gòu)縫隙就相當(dāng)于毛細(xì)管，根據(jù)表面物理化學(xué)原理，毛細(xì)管壁與水的接觸角小于90°時(shí)，毛細(xì)管內(nèi)壓力低于外界大氣壓，雨水很容易通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象而“吸入”到縫隙內(nèi)。根據(jù)楊-拉普拉斯方程，結(jié)構(gòu)縫隙寬度越小、縫隙壁親水性越強(qiáng)(與水的接觸角越小或接近于O)，縫隙內(nèi)負(fù)壓越大，水越容易被“吸入”，水在縫隙內(nèi)“吸入”越深。反之，如果結(jié)構(gòu)部件表面或縫隙壁是憎水性的，亦即，它們與水的接觸角大于90° ,則雨水不能在軌道結(jié)構(gòu)部件表面鋪展而呈近似球形水滴,接觸角越大,水滴越接近球形，球形水滴在部件表面不能停留而像水滴在荷葉表面一樣迅速離開(kāi)或滾落到排水溝中；另一方面，如果結(jié)構(gòu)縫隙壁與水的接觸角大于90°，則縫隙內(nèi)壓力大于外界大氣壓，即呈正壓，雨水就不能侵入縫隙內(nèi)，如圖1所示。
[0059]本發(fā)明就是利用這一物理化學(xué)原理，采用表面張力很小的憎水劑溶液噴灑在軌道結(jié)構(gòu)部件表面，并通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象“吸入”結(jié)構(gòu)縫隙內(nèi)，待溶劑揮發(fā)或交聯(lián)反應(yīng)后，在部件表面和縫隙壁上形成厚度為納米級(jí)的憎水膜，從而使原來(lái)親水性表面轉(zhuǎn)變?yōu)橄窈扇~表面一樣的憎水性表面，其與水的接觸角大于90°，因而雨水既不能在水泥基材料部件表面停留，更不會(huì)被“吸入”或侵入縫隙內(nèi)，而是直接滾落到排水溝，如圖1所示，實(shí)現(xiàn)阻止雨水被“吸入”或侵入縫隙內(nèi)之目的。
[0060]本發(fā)明的憎水處理技術(shù)針對(duì)CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)中的縫隙內(nèi)水、高速動(dòng)車(chē)組施加的動(dòng)荷載及二者的耦合作用的特點(diǎn)，突破了防水【技術(shù)領(lǐng)域】一直以來(lái)形成的采用填充或覆蓋縫隙的方法的固有觀念，對(duì)CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)中的縫隙實(shí)現(xiàn)了阻水的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0061]1、采用在CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙壁和縫隙周?chē)嫘纬珊穸葹槲⒚准?jí)的憎水膜的方法，改善CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙壁和縫隙周?chē)娴脑魉阅?，在基本不填塞CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)中的縫隙的情況下，滿足CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的防水要求，縫隙中仍然是“空”的，使縫隙寬度隨溫度變化而變化時(shí)，不會(huì)影響CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)的外形尺寸，保證高速列車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
[0062]2、采用本發(fā)明方法憎水處理后的軌道結(jié)構(gòu)部件如穿上了一件很薄的憎水外衣，CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)外觀也沒(méi)有改變，仍保持CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)的原始物理和力學(xué)狀態(tài)；可以有效保證高速列車(chē)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。
[0063]3、采用本發(fā)明方法憎水處理后的軌道結(jié)構(gòu)不再受水和水-動(dòng)載耦合作用的破壞，使CRTS II型軌道結(jié)構(gòu)耐久性和服役壽命大大提高，為實(shí)現(xiàn)高速鐵路板式無(wú)砟軌道少維修和60年使用壽命的設(shè)計(jì)目標(biāo)提高了保障。
[0064]4、操作方便，可在軌道天窗時(shí)間內(nèi)簡(jiǎn)便快速地完成縫隙的憎水處理，滿足鐵路運(yùn)行的要求。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0065]附圖1為板式軌道結(jié)構(gòu)層間離縫憎水處理前的水滴運(yùn)動(dòng)示意圖；
[0066]附圖2為板式軌道結(jié)構(gòu)層間離縫憎水處理后的水滴運(yùn)動(dòng)示意圖；
[0067]附圖3為板式軌道結(jié)構(gòu)層間離縫憎水處理前的水滴運(yùn)動(dòng)實(shí)測(cè)圖；
[0068]附圖4為板式軌道結(jié)構(gòu)層間離縫憎水處理后的水滴運(yùn)動(dòng)實(shí)測(cè)圖；
[0069]從附圖4可以看出，采用本發(fā)明方法處理后的板式軌道結(jié)構(gòu)層間離縫，具有良好的憎水性。

【具體實(shí)施方式】
[0070]實(shí)施例1
[0071](I)用肉眼觀察CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)的兩側(cè)邊，確定并標(biāo)記板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙，所述縫隙是指軌道板與砂漿充填層間的層間縫隙；
[0072](2)用強(qiáng)吹風(fēng)機(jī)對(duì)著層間縫隙吹掃，清除表面積塵和積水；
[0073](3)將質(zhì)量濃度為2%的高級(jí)脂肪酸基憎水劑裝入手動(dòng)噴霧壺的容器中；
[0074](4)將噴霧壺的噴嘴對(duì)準(zhǔn)層間縫隙，用手?jǐn)D壓手柄使憎水劑從噴嘴噴出，使憎水劑沿縱向噴涂在層間縫隙以上軌道板側(cè)邊高約10mm，砂漿充填層側(cè)邊(一般為20?40mm)和底座板或支撐層頂面靠近砂漿充填層1mm范圍內(nèi)的基面上和縫隙內(nèi)，邊噴涂邊前行。
[0075](5)噴涂第一遍后，干燥后，再?lài)娡康诙?，以此?lèi)推，共噴涂三遍。
[0076](6)待噴涂物完全干燥后，用另一個(gè)噴水壺將自來(lái)水或天然水噴灑在憎水處理的基面上，如果水滴直接從基面上滾落到軌道結(jié)構(gòu)間的排水溝中，而被處理的基面保持干燥狀態(tài)，則表明縫隙及其周?chē)媸窃魉摹?br> [0077]如果用接觸角測(cè)試儀測(cè)量，則經(jīng)過(guò)這種憎水處理后的混凝土軌道板、水泥乳化浙青砂漿和混凝土底座板表面與水的接觸角為120?130°。完全是憎水性的。
[0078]實(shí)施例2
[0079](I)用肉眼觀察CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)，確定并標(biāo)記板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙，所述縫隙是指軌道板與軌道板間的寬窄縫處的縫隙；
[0080](2)用強(qiáng)吹風(fēng)機(jī)對(duì)著縫隙吹掃，清除縫隙內(nèi)和周?chē)嫔戏e塵和積水；
[0081](3)由于寬窄縫處的縫隙較寬，宜采用水性環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑處理。將KH-5水性環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、促進(jìn)劑等按比例稱(chēng)量后，分別投入容積約為2?2.5升的塑料或鍍鋅鐵皮制得的桶內(nèi)，用攪拌機(jī)或手將其充分混合均勻，即得水性環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑，一般一次配制I?1.5升,隨配隨用。
[0082](4)用寬度為50?10mm的軟羊毛毛刷，吸飽水性環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑后,先以毛刷寬度方向與縫隙長(zhǎng)度平行的方式將毛刷置于縫隙上，使毛刷內(nèi)的憎水劑順著縫隙壁流入縫隙內(nèi)，并滲入縫隙壁。
[0083](5)再用長(zhǎng)度約為150?200mm的軟毛滾刷，將憎水劑滾涂在以縫隙為中心左右寬約50?10mm的周?chē)炷粱嫔?，控制涂刷速度，以使憎水劑的涂刷量為I?2kg/m2，并應(yīng)使憎水劑在表面上形成的光滑憎水膜厚度不大于10微米。
[0084](6)處理后24小時(shí)內(nèi)不得受雨水侵襲，氣溫低于4°C時(shí)不宜進(jìn)行處理作業(yè)。
[0085](7)環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑固化后，表面不粘手。用塑料或玻璃滴管降一點(diǎn)水滴在處理后縫隙上，觀察水滴的幾何形態(tài)和是否滲入縫隙內(nèi)，如果水滴呈近似球形且保持不變(不滲入縫隙內(nèi))，則表明縫隙及其周?chē)媸窃魉摹?br> [0086]實(shí)施例3
[0087](I)用肉眼觀察CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)，確定并標(biāo)記板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙，所述縫隙是指混凝土底座板或支撐層上的縫隙；
[0088](2)用強(qiáng)吹風(fēng)機(jī)對(duì)著縫隙吹掃，清除縫隙內(nèi)和周?chē)嫔戏e塵和積水，并使之干燥；
[0089](3)用寬度為50?10mm的軟羊毛毛刷，吸飽有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑后，先以毛刷寬度方向與縫隙長(zhǎng)度平行的方式將毛刷置于縫隙上，使毛刷內(nèi)的憎水劑順著縫隙壁流入縫隙內(nèi)，并滲入縫隙壁。
[0090](4)再用手提噴霧壺將憎水劑噴涂在以縫隙為中心左右寬約50?10mm的周?chē)嫔?，控制噴涂速度，以使憎水劑在表面形成一層厚度?.5mm的液膜為宜。
[0091](5)處理后24小時(shí)內(nèi)不得受雨水侵襲，氣溫低于4°C時(shí)不宜進(jìn)行處理作業(yè)。
[0092](6)隨著水份蒸發(fā)，被處理的基面和縫隙壁干燥后，用噴水壺將水噴散在處理后的縫隙及其周?chē)嫔?，水呈近似球形水滴且不滲入縫隙，則表明縫隙及其周?chē)媸窃魉摹?br> [0093]表I為實(shí)施例1、2、3的憎水處理效果比較。
[0094]表I
[0095]
;t,.y與水的接觸角/°處理后軌道結(jié)構(gòu)狀態(tài)基面類(lèi)型處理前實(shí)施例1 j實(shí)施例2 實(shí)施例3 施例1 實(shí)施例2 實(shí)施
軌道板O130120135基面顏色
-----奪裸伯砂漿層 5-10135125135 原始狀態(tài)原始狀態(tài)
底座板O130120135“空”的
[0096]由表I可知，本發(fā)明的憎水處理方法可在板式軌道結(jié)構(gòu)保持原始狀態(tài)的條件下，使縫隙及其周?chē)嬗捎H水性轉(zhuǎn)變?yōu)樵魉?，水不再侵入縫隙內(nèi)，且處理工藝和方法較簡(jiǎn)便。
【權(quán)利要求】
1.一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，是將液態(tài)憎水劑涂布在CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙壁和縫隙周?chē)嫘纬稍魉?，所述憎水膜與水的接觸角^ 100。。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，包括下述步驟: 第一步:確定縫隙在板式軌道結(jié)構(gòu)中的具體位置，做好標(biāo)識(shí)； 第二步:對(duì)縫隙內(nèi)和周?chē)娴幕覊m、異物或積水，進(jìn)行吹掃清理，確?？p隙內(nèi)和周?chē)媲鍧崳婧涂p隙內(nèi)的含水量< 50% ； 第三步:將液態(tài)憎水劑涂布于標(biāo)識(shí)好的縫隙內(nèi)以及以縫隙為中心兩邊寬度各為50?10mm的周?chē)嫔希纬稍魉?，涂布次?shù)至少2次，后一次涂布待第一次涂布的液態(tài)憎水劑干燥后進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:所述縫隙寬度為0.1?2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:液態(tài)憎水劑涂布次數(shù)為2?8次。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:所述涂布方法選自噴涂、刷涂、滾涂中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:所述憎水劑中的溶質(zhì)選自高級(jí)脂肪酸、石蠟、氯化石蠟、有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂中的一種； 溶劑選自酒精、汽油、丙酮、甲苯、水中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:高級(jí)脂肪酸基憎水劑PH值在8-10，由溶質(zhì)與溶劑按下述質(zhì)量份組成: 溶質(zhì)1-6份；溶劑94?99份； 所述溶質(zhì)由高級(jí)脂肪酸或高級(jí)脂肪酸鹽與樹(shù)脂按質(zhì)量比I?50:1組成； 所述溶劑選自酒精、汽油、丙酮、甲苯中的一種； 所述高級(jí)脂肪酸選自月桂酸、軟脂酸、硬脂酸、油酸中的任一種； 高級(jí)脂肪酸鹽選自硬脂酸鈣、十二烷酸鈉、軟質(zhì)酸鈉、油酸鈉中的一種； 所述樹(shù)脂選自聚乙烯醇樹(shù)脂、聚丙烯酰胺樹(shù)脂、聚丙烯酸樹(shù)脂中的一種；所選樹(shù)脂在25°C的粘度彡1mPa.s ； 憎水劑PH值采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑，由水性環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑按下述質(zhì)量份組成: 水性環(huán)氧樹(shù)脂92?95份；固化劑5?8份； 所述水性環(huán)氧樹(shù)脂選自KH-5環(huán)氧樹(shù)脂、KH-1環(huán)氧樹(shù)脂、KH-3環(huán)氧樹(shù)脂中的一種；所述固化劑選自乙二胺、六次甲基四胺、四乙烯五胺、酚醛胺、聚酰胺中的一種或二種按任意比例混合而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CRTSII型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑，包括下述組分按質(zhì)量百分比組成: 25°C的粘度< 1000厘泊的聚有機(jī)硅氧烷I?10% ; 穩(wěn)定劑，0.1?2.0%; 水余量； 所述穩(wěn)定劑由烷基酚聚氧乙烯醚與聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、硬脂酸、軟脂酸中的至少一種的復(fù)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種CRTS II型板式軌道結(jié)構(gòu)縫隙的憎水處理方法，其特征在于:所述液態(tài)憎水劑選自高級(jí)脂肪酸基憎水劑、水性環(huán)氧樹(shù)脂基憎水劑、水性有機(jī)硅樹(shù)脂基憎水劑中的至少一種多次涂布。
【文檔編號(hào)】E01B31/00GK104179078SQ201410382731
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】鄧德華, 王世雄, 劉贊群, 元強(qiáng) 申請(qǐng)人:中南大學(xué)