质料强国

新质料故事 | 无砟轨道修复质料：高铁延年益寿的“特效药”

来源：ng28南宫总院、中岩科技 宣布时间：2022-09-15

编者按

当质料醒来的那一刻，它将成为你生活中的一段感受�？础⑻⒋ッ�......置身其中，质料无处不在。我们的能工巧匠们，实验、坚守、立异，锲而不舍，只为成绩质料背后的可能，开发质料蕴含的宝藏。我们始终心怀“国之大者”，打造“国之大材”，效劳国防建设、效劳国家重大工程、效劳国民经济主战场、效劳人民美好生活......

《新质料故事》，将用通俗易懂的话语，让各人更好认识身边无处不在的新质料，为各人讲述我们与社会生长、人类生活齐步走的故事。

高铁被认为是中国“新四大发明”之首，也被誉为中国制造的新名片。截至2022年6月底，全国高铁总里程约4.2万公里，通达95%的百万人口以上都会，位居世界首位。高铁运行速度约为150-400 公里/小时，极大缩短了都会间的交通时间。除去高效快捷的直观印象，中国高铁“硬币测试”更是震惊全网。“硬币测试”所反应的超高平顺性背后是一项庞大而系统的工程，其中重要的一环则是无砟轨道的使用。

古板铁路接纳散粒碎石作为道床结构，称为有砟轨道。无砟轨道则接纳混凝土建造整体基础，可以提高基础稳定性以及制止道砟飞溅，包管列车的高速平稳和宁静运行。

高铁无砟轨道在冻融循环、化学侵蚀、高频动荷载等情况及荷载作用下，会爆发裂缝、离缝、脱空、沉降等病害，影响轨道的平顺性。实时的保养维护可以有效延长轨道的使用寿命。然而，日常忙碌的铁路运输留给工程维修作业的天窗时间并不长，一些疑难杂症的处理就要依靠“特效药”。

普速铁路有砟轨道

高铁无砟轨道

高铁无砟轨道修复质料

高速铁路建设伊始，ng28南宫集团所属中岩科技的聚羧酸系高性能减水剂和CA砂浆乐成进入高铁市场，今后与高铁结下了不解之缘。随着高铁运营时间的延长，种种“病害”开始显现，但外洋引进的修复质料价格让高铁运维本钱居高不下。中岩科技高铁无砟轨道修复质料的研究与应用由此揭开序幕：

2017年3月，环氧基低粘度快固化裂缝注浆质料在呼张高铁道床板裂缝修复工程中获得应用，施工温度低至-10 ℃。

2017年11月，混凝土损伤修补质料及智能温控模板乐成应用于京广高铁底座板露筋损伤修复工程。

2018年10月，离缝注浆质料在贵广高铁乐成应用，获得良好的疏水效果和湿润界面粘接性能。

2020年10月，路基抬升质料在隧道工程中乐成应用，产品阻燃性、力学性能和稳定性获得认可。

2021年10月，改性环氧树脂乐成应用于大岩板隧道渗漏水治理工程，可实现止水、补强于一体的加固效果。

质料特性

“见效快”--快速固化：高铁修复天窗时间短，实际作业时间仅1-3小时，修复质料快速固化并具有一定的强度，才可以包管列趁魅正常通行。质料快速固化的同时，质料放热量高，容易泛起爆聚、烧心、操作时间过短等问题，研发人员从质料组成、工艺设备多角度入手，精密调控质料的固化历程，在包管“疗效”的前提下，实现了“质效双优”的效果。

“好吸收”--超低粘度：高铁无砟轨道为层状结构，以桥上CRTS II型板为例，无砟轨道由底座板、CA砂浆层、轨道板组成。无砟轨道层间脱离、爆发离缝对结构稳定性造成重大隐患。CRTSII 轨道板宽度为2.55米，受限于快速固化需求和低注浆压力，质料充裕离缝的前提是良好的流动性能、超低的粘度。研究团队通太过子结构差池称设计制备了低粘度环氧树脂，制止了大宗使用稀释剂造成的体积收缩等问题。

“广谱修复”--湿润基面粘接性能：古板修复质料需要对基面进行烘干处理，然后进行灌浆修复。裂缝、离缝基面湿润情况普遍保存，而狭长裂缝中水分难以在短时间内完全烘干，因此具有疏水性能、可以水中固化的修复质料需求应运而生。亲水注浆质料的疏水改性经历了复配、接枝、共聚等漫长的探索历程，最终将疏水基团共聚于多元醇分子主链结构，实现了最佳的疏水效果，大大提高了质料的情况适应能力，抵达“广谱修复”的效果。

离缝注浆质料水中固化效果

基于上述科技结果的应用，2018年12月中岩科技获批建立建材行业防护修复与加固质料工程技术中心，2020年9月通过ng28南宫联合会科技结果鉴定，项目结果总体抵达国际领先水平，并荣获2020年度建材行业技术发明二等奖。

建材行业防护修复与加固质料工程技术中心

结果应用

中岩科技高铁无砟轨道修复质料与技术已乐成应用于京广高铁、石太铁路、京沪高铁、京雄城际、贵广高铁、赣深高铁、广珠城际等数十项铁路工程中。由于高铁的示范效应，更多的科技结果逐步应用于地铁、隧道、机场、风电、大坝等工程中。深入开展质料研究的同时，中岩科技还逐步向特种工程专业承包领域转变，已取得特种工程补强加固、纠偏平移与防水防腐保温施人为质。

呼张线道床板裂缝注浆工程

2017年3月，中岩科技生产的低粘度环氧树脂裂缝注浆质料乐成应用于京张铁鹿槔床板裂缝注浆冬季施工工程。施工期间，隧道内板体温度达-10℃，接纳的注浆质料可低温固化，半小时形成力学强度，固化体具有低温柔性，可制止动荷载作用下二次开裂。

京广高铁底座板混凝土损伤修复工程

2017年9-11月，中岩科技开发的混凝土损伤修补质料及低温施工成套工艺乐成应用于京广高铁CRTS II型无砟轨道底座板整治工程。该工程开发了智能温控模板，解决了低温气候施工技术难题，降低了施工宁静危害，提高了应急包管效能。

贵广高铁离缝注浆工程

2018年10月，中岩科技离缝注浆质料在贵广高铁乐成应用，解决了湿润基面封边问题，实现了层间存水情况离缝注浆。2021年11月，离缝注浆冬季型产品在京沪高铁和津秦高铁同时获得乐成应用。

石太线混凝土轨枕侧向档肩与承轨槽修复工程

2018年10月，中岩科技速凝型混凝土损伤修复质料乐成应用于石太线，该线路为重载货运小曲率半径线路，混凝土轨枕侧向档肩与承轨槽损伤严重，该质料的乐成应用可实现天窗内修复，制止了换枕等庞大操作，且综合维修本钱大幅降低。

京雄城际轨道板灌浆孔整治工程

2020年3月，混凝土损伤修补质料乐成应用于京雄城际CRTSIII型轨道板灌浆孔病害整治项目，解决了钻孔后湿润基面作业难题，确保了修复质料与基面粘结可靠性。

呼吸型防水应用于线间防水层脱落整治工程

呼吸型防水质料可渗透于混凝土基体，吸附于混凝土毛细孔内，而不在混凝土外貌成膜，具有良好憎水效果和耐久性，中岩科技从2017至2021年已经先后完成京沈、京广、京津城际、京沪高铁的试点应用，并推广应用于多个机场项目。