CN103265249A - 一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆及其制备方法和应用。所述快速抢修砂浆按质量份数计，包括：水泥0.95～0.99份；水泥膨胀混合材0.01～0.05份；纤维0.001～0.0025份；高分子乳液0.35～1.4份；砂1.5～2份；调凝剂0.001～0.005份；消泡剂0.0004～0.01份；发气剂0.0001～0.003份；引气剂0～0.01份；减水剂0～0.02份；流变改性剂0～0.001份；水0～0.3份；其中，水泥和水泥膨胀混合材的总质量份数为1份。本发明所述抢修砂浆具有快凝早强性、优良的温度适应性和施工性，保证严寒地区在4小时天窗期内恢复铁路运行。

Description

一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于建筑材料砂浆领域，具体涉及一种板式无砟轨道充填层快速抢修砂浆及其制备方法和应用，尤其是在抢修严寒地区板式无砟轨道充填层的应用。

背景技术

板式无砟轨道是高速铁路无砟轨道的主要结构形式之一，其结构特点是在路基上铺设混凝土底座，在底座上放置预制的轨道板，两者之间预留3～5cm的空隙，灌注水泥乳化沥青砂浆，固化后形成均匀的兼具刚性和弹性的充填层。在板式无砟轨道结构中，相对于高强度的混凝土轨道板与混凝土底座，由水泥乳化沥青砂浆固化形成的充填层成为结构中的薄弱环节。近几年，板式无砟轨道在我国大规模工程应用，随着运营时间的推移，轨道结构和充填层难免会发生变化或破损，为了确保轨道的寿命和行车的安全，必须适时的对其进行维护和维修。

现有技术对充填层的边角破损和较小离缝情况取得了较好的维修效果，但材料价格相对较高。但是，当路基沉降造成的连续几块或者几十块轨道板与充填层之间的较大离缝或突发事件导致的充填层结构大面积破坏，造成行车中断时，要求在4小时天窗期内快速抢修、尽快实现通车运营。明显的，现有技术中的砂浆无法满足上述要求，尤其是严寒地区无砟轨道充填层的大面积抢修。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆，该砂浆可以满足不同温度，尤其是在低温条件下的施工要求，小时强度高——2小时内即具备一定的抗压强度，流动性好，充填饱满，砂浆均质不分层、不离析泌水，力学性能和耐久性能与原充填层砂浆相匹配；而且施工工艺简单，成本低，原材料来源不受限制。

本发明还提供一种上述无砟轨道充填层快速抢修砂浆的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述无砟轨道充填层快速抢修砂浆的应用。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆，按质量份数计，包括：

水泥0.95～0.99份；水泥膨胀混合材0.01～0.05份；纤维0.001～0.0025份；高分子乳液0.35～1.4份；砂1.5～2份；调凝剂0.001～0.005份；消泡剂0.0004～0.01份；发气剂0.0001～0.003份；引气剂0～0.01份；减水剂0～0.02份；流变改性剂0～0.001份；水0～0.3份；其中，水泥和水泥膨胀混合材的总质量数为1份。

优选地，按质量份数计，所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆包括：

水泥0.97～0.99份；水泥膨胀混合材0.01～0.03份；纤维0.001～0.0025份；高分子乳液0.40～1.4份；砂1.5～2份；调凝剂0.001～0.003份；消泡剂0.0004～0.005份；发气剂0.0001～0.001份；引气剂0～0.01份；减水剂0～0.01份；流变改性剂0～0.0008份；水0～0.25份；其中，水泥和水泥膨胀混合材的总质量份数为1份。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述纤维选自聚丙稀纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维中的一种或多种；优选的，所述纤维选自聚丙稀纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或多种。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述调凝剂由促凝剂和缓凝剂组成；促凝剂保证砂浆早凝早强，缓凝剂调节可工作时间，满足不同温度施工要求；施工温度在5℃、20℃、35℃时，促凝剂与缓凝剂的质量比分别为2～3:0、1～2:0、1：2～3；

优选的，所述促凝剂选自亚硝酸钠、硫酸铝、硫酸钠和碳酸锂中的一种或多种；

优选的，所述缓凝剂选自酒石酸、硼酸、硼砂、柠檬酸和葡萄糖酸钠中的一种或多种。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述水泥选自早强硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和双快水泥中的一种或多种；优选为快硬硫铝酸盐水泥。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述高分子乳液选自乳化沥青、丁苯乳液、羧基丁苯乳液、苯丙乳液、改性丙烯酸树脂乳液、乙烯/醋酸乙烯共聚物乳液和氯丁乳液中一种或多种。

所述乳化沥青包含：沥青58～63份；水37～42份；呈现慢裂属性的乳化剂复合物1.00～3.00份；稳定剂0.20～3.00份；pH值调节剂0.00～1.00份；增稠剂0.10～1.0份。所述呈现慢裂属性的乳化剂复合物是指包括所述乳化剂复合物的乳化沥青，其破乳速度属于慢裂，乳化沥青与其他拌和料裹覆均匀，拌和效果好。

优选的，25℃时100g所述沥青5s针入度为6～10mm，15℃时5cm/min的延度＞100cm，环球法测定软化点为42～54℃，闪点≥230℃；蒸馏法测定蜡含量≤2.2%，密度≥1.0g/cm³，三氯乙烯中溶解度≥99.0%，163℃薄膜加热试验5h后的质量损失≤0.6%、25℃针入度比≥50%且15℃时延度≥50cm。

所述乳化剂复合物由一种以上阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂和/或非离子型乳化剂组成。

优选的，所述阳离子型乳化剂选自烷基胺、酰胺、咪唑啉、环氧乙烷二胺、胺化木质素和季铵盐中的一种或多种；

所述阴离子乳化剂选自硬脂酰酸盐类、烷基硫酸盐类、烷基醚羧酸盐类、烷基磷酸盐类、烷基苯磺酸盐类和烷基磺酸盐类中的一种或多种；

所述非离子乳化剂选自聚氧乙烯型、多元醇型和聚醚型中的一种或多种。

所述稳定剂为无机盐类，选自盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐、碳酸盐和硫氰酸盐中的一种或多种；优选为氯化钙、氯化铵、氯化钠和硫酸钠中的一种或多种。

所述pH值调节剂为酸和/或碱；所述酸为无机酸和/或有机酸，选自盐酸、醋酸、脂肪酸和水杨酸中的一种或多种；所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠。

所述增稠剂选自淀粉、明胶、胺类、聚乙烯醇、纤维素、聚丙烯酸盐、聚醚型增稠剂和聚氨酯型增稠剂中的一种或多种。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述砂选自河砂、海砂、山砂和机制硅砂中的一种或多种；所述砂的细度模数为1.4～1.8，含泥量或石粉含量小于1%重量。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述发气剂为铝含量在90%重量以上的铝粉，细度为180～300目，优选细度为220～250目。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述减水剂选自萘系和聚羧酸类中的一种或多种；优选为聚羧酸类。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述流变改性剂选自纤维素、丙烯酸类、聚醚类和聚氨酯增稠剂中的一种或多种；优选为纤维素、聚氨酯增稠剂。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述水泥膨胀混合材选自硫铝酸钙熟料-石灰石类、硅铝酸盐熟料-明矾石类、硅铝酸盐熟料-氧化铝类、铝酸钙类、明矾石类、石灰-明矾石复合类，粉煤灰混合材中的一种或多种。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述消泡剂选自有机硅类、高级醇类、脂肪酸类和聚醚类中一种或多种；优选自有机磷酸酯、有机硅树脂、改性有机硅树脂和二氧化硅与有机硅树脂配合物中的一种或多种。

本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，所述引气剂选自松香及其热聚物类、烷基苯磺酸盐类、皂角苷类、脂肪酸及其盐类和磺化木质素盐类中的一种或多种；优选自松香酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸和三萜皂甙中的一种或多种；最优选为松香及热聚物类。

本发明还提供所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆的制备方法，包括以下步骤：

A.向搅拌机内依次加入高分子乳液、水、消泡剂、减水剂并搅拌混匀，搅拌速度为20～40rpm；

B.加入砂并搅拌混匀，搅拌速度为60～80rpm；

C.再依次加入水泥、水泥膨胀混合材、纤维、调凝剂、流变改性剂和引气剂并搅拌混匀，搅拌速度为100～140rpm；

D.灌注前10分钟加入发气剂并搅拌混匀，搅拌速度为100～140rpm；

E.再以100～140rpm的搅拌速度搅拌3～5分钟，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟；或

F.将水泥、水泥膨胀混合材、砂、发气剂、纤维、流变改性剂、调凝剂混合均匀，得到干粉；

G.将高分子乳液、水、减水剂、消泡剂依次加入砂浆搅拌机内，慢速搅拌，搅拌速度为20～40rpm；

H.先加入步骤F得到的干料，最后加入引气剂，中速搅拌，搅拌速度为60～80rpm；

I.加料结束后，快速搅拌3～5分钟，搅拌速度为100～140rpm，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟，即得。

本发明的第三个目的在于提供所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆在快速抢修无砟轨道充填层中的应用，尤其是在快速抢修严寒地区板式无砟轨道充填层中的应用；包括以下步骤：

I.将轨道板抬高并固定；

II.留出注浆口和排气口；

III.将所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆，从注浆口注入直至灌满；

IV.待所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆固化后，将轨道板复位。

本发明的目的是针对目前没有无砟轨道充填层快速抢修砂浆，尤其是适应严寒地区的无砟轨道充填层快速抢修砂浆的现状，提供了一种新的砂浆材料及其制备方法和应用。该无砟轨道充填层快速抢修砂浆是根据充填层的性能特点和快速抢修、满足运营的要求，优选了水泥、调凝剂和高分子乳液等组分及其质量配比，通过合理的工艺，使砂浆具有较好的温度适应性和施工性，优良的耐久性和抗震动性能，成功达到4小时天窗期内维修、恢复通车的效果。

在本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆中，所述纤维有助于提高砂浆的韧性，并相应提高其抗冲击性、抗疲劳性、抗紫外线能力以及耐高温耐严寒能力，进而提高工程的质量和耐久性。

无砟轨道充填层快速抢修砂浆必须具备适合的凝固时间，即2h左右。因此，本发明以所述调凝剂来调节所述快速抢修砂浆的凝固时间。其中，促凝剂优选亚硝酸钠、硫酸铝、硫酸钠和碳酸锂中的一种或多种，其可以促进砂浆早凝早强；缓凝剂优选为酒石酸、硼酸、硼砂、柠檬酸和葡萄糖酸钠中的一种或多种，调节砂浆的可工作时间，满足不同温度施工要求。本发明提供了三种施工温度下所述促凝剂和缓凝剂的质量比，分别是：5℃时，促凝剂:缓凝剂=2～3:0；20℃时，促凝剂:缓凝剂=1～2:0；35℃时，促凝剂:缓凝剂=1:2～3。

在本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆中，为了使所述砂浆快凝快强，所述水泥优选为快硬硫铝酸盐水泥。

所述高分子乳液可以减少拌和用水量，从而提高砂浆的耐水性、抗冻性、耐候性和抗疲劳性能。其可以是乳化沥青，也可以是丁苯乳液、羧基丁苯乳液、苯丙乳液、改性丙烯酸树脂乳液、乙烯/醋酸乙烯共聚物乳液和氯丁乳液中一种或多种，还可以是两者的复配。

本发明所述乳化沥青包括：沥青58～63份；水37～42份；呈现慢裂属性的乳化剂复合物1.00～3.00份；稳定剂0.20～3.00份；pH值调节剂0.00～1.00份；增稠剂0.10～1.0份。

其中所述乳化剂复合物是把沥青制备成乳化沥青并赋予乳化沥青颗粒极性、恩氏粘度、筛上剩余量、贮存稳定性、水泥混合性、蒸发残留物与沥青性能相一致等性能的关键组分。由于所述乳化沥青的加入，使乳化沥青的破乳速度属于慢裂，乳化沥青与其他拌和料裹覆均匀，拌和效果好。

所述稳定剂通过调节沥青颗粒周围的双电层的离子电位差，增加相互之间的排斥力，增强乳化沥青的稳定性。

所述pH值调节剂通过调节乳液的酸碱度，来调节乳化剂溶液的离子性、离子强度和乳化效果，对于制备此专用乳化沥青具有重要作用。

所述增稠剂加入乳液中会形成胶体溶液，使体系的粘度上升，减缓了沥青颗粒的聚集速度，并能在沥青颗粒周围形成保护膜，由于空间位阻效应使沥青颗粒处于良好的分散状态。

本发明所述乳化沥青的制备，可以包括以下步骤：

（1）将沥青加热到110～150℃；

（2）将乳化剂和稳定剂加入到40～70℃的水中，加入pH调节剂调节溶液的pH值至pH2.5～3.0或pH11.0～12.0，搅拌溶解后，加入增稠剂，得到乳化液；

（3）将乳化液与沥青在乳化机中混合，使沥青均匀分散在乳化液中，冷却后即可。

在本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆中，水泥膨胀混合材是以硫铝酸盐系矿物为主体，并含有微量的高分子系列分散剂与无机盐类，其作用是缓解砂浆的干燥收缩。通过试验检测市售产品发现，本发明所述不同水泥膨胀混合材都可以起到接近的效果。

在本发明所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆中，所述消泡剂的作用是消除由于搅拌在体系内产生的大气泡。

所述引气剂的作用是向所述砂浆内引入均匀分布的微小气泡，提高砂浆的抗冻融能力，提高抗渗性和水密性，改善流动性和可灌性。

所述发气剂的作用是通过发气使砂浆具有一定的膨胀性，增加填充的密实度。

所述减水剂可减少拌合用水量，改善砂浆的流动性和匀质性。

所述流变改性剂不仅可以提高砂浆的拌和稳定性，同时赋予砂浆以触变性；在剪切作用下使砂浆具有良好的流动性以灌注饱满；而且砂浆静置后，增加砂浆粘度，提高砂浆的匀质性，防止泌水沉砂。

综上所述，本发明根据砂浆的特点和性能，以及对抢修用砂浆，尤其是严寒地区抢修用砂浆的要求，选用高分子乳液、减水剂、流变改性剂等组分，增加了砂浆中各组分的相容性，并产生协同效应，形成水泥水化产物、砂、沥青、高分子聚合物相互作用的均匀网络结构。通过组分及其配比的优选，赋予本发明所述抢修砂浆优异的快凝早强性、优良的温度适应性和施工性：本发明所述抢修砂浆2小时抗折强度和抗压强度分别可达到3.8MPa和8.3MPa。与之形成明显对比的，现有技术中板式无砟轨道充填层用砂浆，经过一天（24小时）才能达到要求的强度。另外，本发明所述抢修砂浆，固化后具有合适的强度和弹韧性、优良的耐久性和抗震动疲劳性能。因此，本发明所述抢修砂浆完全满足板式无砟轨道充填层快速抢修，尤其是严寒地区的抢修工作需要，保证在4小时天窗期内恢复铁路运行。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的药材原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。

实施例1一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：

A.将高分子乳液、水、消泡剂、减水剂依次加入砂浆搅拌机内，慢速搅拌，搅拌速度为20～40rpm；

B.加入砂，中速搅拌，搅拌速度为60～80rpm；

C.依次加入水泥、水泥膨胀混合材、纤维、调凝剂、流变改性剂、引气剂，快速搅拌，搅拌速度为100～140rpm；

D.灌注前10分钟左右加入发气剂，快速搅拌，搅拌速度为100～140rpm；

E.再以100～140rpm的搅拌速度搅拌3～5分钟，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟，即得。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表2。

实施例2一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：

与实施例1所述制备方法相同。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表2。

实施例3一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：

F.将水泥、水泥膨胀混合材、砂、发气剂、纤维、流变改性剂、调凝剂混合均匀，得到干粉；

G.将高分子乳液、水、减水剂、消泡剂依次加入砂浆搅拌机内，慢速搅拌，搅拌速度为20～40rpm；

H.先加入步骤F得到的干粉，最后加入引气剂，中速搅拌，搅拌速度为60～80rpm；

I.加料结束后，快速搅拌3～5分钟，搅拌速度为100～140rpm，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟，即得。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表2。

实施例4一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：

与实施例1所述制备方法相同。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表3。

实施例5一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：

与实施例1所述制备方法相同。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表3。

实施例6一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆

原料组成及配比，见表1。

制备方法：与实施例3所述制备方法相同。

对制备的所述抢修砂浆进行性能试验，结果见表3。

表1实施例1-6所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆的原料组成及配比（单位kg，砂浆总体积1m³）

^a：所述乳化剂的组成为：烷基胺3kg，胺化木质素1kg，聚氧乙烯型1kg;

^b：所述乳化剂的组成为：酰胺12.6kg，聚氧乙烯型4.2kg;

^c：所述乳化剂的组成为：烷基胺8.4kg，聚醚型2.8kg;

^d：所述乳化剂的组成为：烷基磺酸盐类4.5kg，聚醚型4.4kg;

^*：所述硫铝酸盐水泥的标号为42.5。

实验例实施例1-6制备的抢修砂浆的性能实验

方法：实施例1-6制备的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，按照如下工艺，施工完成后进行性能检测：

I.将轨道板抬离到规定高度，用支撑螺栓固定；

II.支立模板或用封边带封边，留出注浆口和排气口；

III.所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆，性能测试合格后，从注浆口注入，直至灌满；

IV.砂浆固化后，拆除支撑螺栓、模板或封边带，检查灌注饱满程度，如不饱满，应重新灌注；

V.砂浆侧面修正，清理施工现场。

结果：性能检测结果见表2和表3。

表2实施例1-3性能检测结果

结论：实施例1、2、3制备的砂浆性能满足《客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》科技基〔2008〕74号的要求。实施例4、5、6制备的砂浆性能满足《客运专线CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》科技基〔2008〕74号的要求。各个实施例制备的砂浆-40℃低温性能都满足《客运专线CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件-严寒地区补充规定》科技基〔2009〕77号的要求。

实施例1-6制备的抢修砂浆在2小时内固化并具备一定的抗压强度；尤其是实施例4-6制备的抢修砂浆，2小时的抗压强度达到3.2MPa以上，最高为8.3MPa，抗折强度达到2.0MPa以上，最高为3.8MPa。证明本发明所述抢修砂浆具备早凝早强的特性。而且固化后的耐低温性能、耐久性能都很突出。

本发明通过调节促凝剂和缓凝剂的比例，可以解决低温施工时的小时强度低和高温施工时可工作时间较短等问题，达到快速抢修效果。本发明所提供的无砟轨道充填层抢修砂浆小时强度高，可以满足不同温度施工，结构密实，有害大气泡大幅减少，24小时膨胀率能保证砂浆在狭小密闭空间灌注饱满，使砂浆与轨道板接触紧密，减少后期的干燥收缩，保持了后期良好的体积稳定性。

以上对本发明具体实施方式的描述并不限制本发明。本领域技术人员根据本发明做出的各种替换或改变，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种无砟轨道充填层快速抢修砂浆，按质量份数计，包括：

水泥0.95～0.99份；水泥膨胀混合材0.01～0.05份；纤维0.001～0.0025份；高分子乳液0.35～1.4份；砂1.5～2份；调凝剂0.001～0.005份；消泡剂0.0004～0.01份；发气剂0.0001～0.003份；引气剂0～0.01份；减水剂0～0.02份；流变改性剂0～0.001份；水0～0.3份；其中，水泥和水泥膨胀混合材的总质量数为1份；

优选地，按质量份数计，所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆包括：

水泥0.97～0.99份；水泥膨胀混合材0.01～0.03份；纤维0.001～0.0025份；高分子乳液0.40～1.4份；砂1.5～2份；调凝剂0.001～0.003份；消泡剂0.0004～0.005份；发气剂0.0001～0.001份；引气剂0～0.01份；减水剂0～0.01份；流变改性剂0～0.0008份；水0～0.25份；其中，水泥和水泥膨胀混合材的总质量份数为1份。

2.根据权利要求1所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述调凝剂由促凝剂和缓凝剂组成；施工温度在5℃、20℃和35℃时，所述促凝剂与缓凝剂的质量比分别为2～3:0，1～2:0和1:2～3；

优选的，所述促凝剂选自亚硝酸钠、硫酸铝、硫酸钠和碳酸锂中的一种或多种；

优选的，所述缓凝剂选自酒石酸、硼酸、硼砂、柠檬酸和葡萄糖酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述纤维选自聚丙稀纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维中的一种或多种；优选的，所述纤维选自聚丙稀纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求1至3任一所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述水泥选自早强硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和双快水泥中的一种或多种；优选为快硬硫铝酸盐水泥。

5.根据权利要求1至4任一所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述高分子乳液选自乳化沥青、丁苯乳液、羧基丁苯乳液、苯丙乳液、改性丙烯酸树脂乳液、乙烯/醋酸乙烯共聚物乳液和氯丁乳液中一种或多种。

6.根据权利要求5所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，按质量份数计，所述乳化沥青包含：沥青58～63份；水37～42份；呈现慢裂属性的乳化剂复合物1.00～3.00份；稳定剂0.20～3.00份；pH值调节剂0.00～1.00份；增稠剂0.10～1.0份；

优选的，所述沥青为重交通道路石油沥青，满足以下指标：25℃时100g所述沥青5s针入度为6～10mm，15℃时5cm/min的延度＞100cm，环球法测定软化点为42～54℃，闪点≥230℃；蒸馏法测定蜡含量≤2.2%，密度≥1.0g/cm³，三氯乙烯中溶解度≥99.0%，163℃薄膜加热试验5h后的质量损失≤0.6%、25℃针入度比≥50%且15℃时延度≥50cm；

优选的，所述乳化剂复合物由一种以上阳离子型乳化剂、阴离子型乳化剂和/或非离子型乳化剂组成；

优选的，所述稳定剂为无机盐类，选自盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、硅酸盐、碳酸盐和硫氰酸盐中的一种或多种；优选为氯化钙、氯化铵、氯化钠和硫酸钠中的一种或多种；

优选的，所述pH值调节剂为酸和/或碱；所述酸为无机酸和/或有机酸，选自盐酸、醋酸、脂肪酸和水杨酸中的一种或多种；所述碱为氢氧化钾和/或氢氧化钠；

优选的，所述增稠剂选自淀粉、明胶、胺类、聚乙烯醇、纤维素、聚丙烯酸盐、聚醚型增稠剂和聚氨酯型增稠剂中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述阳离子型乳化剂选自烷基胺、酰胺、咪唑啉、环氧乙烷二胺、胺化木质素和季铵盐中的一种或多种；

所述阴离子乳化剂选自硬脂酰酸盐类、烷基硫酸盐类、烷基醚羧酸盐类、烷基磷酸盐类、烷基苯磺酸盐类和烷基磺酸盐类中的一种或多种；

所述非离子乳化剂选自聚氧乙烯型、多元醇型和聚醚型中的一种或多种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述砂选自河砂、海砂、山砂和机制硅砂中的一种或多种；所述砂的细度模数为1.4～1.8，含泥量或石粉含量小于1%重量。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述发气剂为铝含量在90%重量以上的铝粉，细度为180～300目，优选细度为220～250目。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述减水剂选自萘系和聚羧酸类中的一种或多种；优选为聚羧酸类。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述流变改性剂选自纤维素、丙烯酸类、聚醚类和聚氨酯增稠剂中的一种或多种；优选为纤维素、聚氨酯增稠剂。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆，其特征在于，所述水泥膨胀混合材选自硫铝酸钙熟料-石灰石类、硅铝酸盐熟料-明矾石类、硅铝酸盐熟料-氧化铝类、铝酸钙类、明矾石类、石灰-明矾石复合类，粉煤灰混合材中的一种或多种；

所述消泡剂选自有机硅类、高级醇类、脂肪酸类和聚醚类中一种或多种；优选自有机磷酸酯、有机硅树脂、改性有机硅树脂和二氧化硅与有机硅树脂配合物中的一种或多种；所述引气剂选自松香及其热聚物类、烷基苯磺酸盐类、皂角苷类、脂肪酸及其盐类和磺化木质素盐类中的一种或多种；优选自松香酸钠、烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸和三萜皂甙中的一种或多种；最优选为松香及热聚物类。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆的制备方法，包括以下步骤：

A.向搅拌机内依次加入高分子乳液、水、消泡剂、减水剂并搅拌混匀，搅拌速度为20～40rpm；

B.加入砂并搅拌混匀，搅拌速度为60～80rpm；

C.再依次加入水泥、水泥膨胀混合材、纤维、调凝剂、流变改性剂和引气剂并搅拌混匀，搅拌速度为100～140rpm；

D.灌注前10分钟加入发气剂并搅拌混匀，搅拌速度为100～140rpm；

E.再以100～140rpm的搅拌速度搅拌3～5分钟，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟；或

F.将水泥、水泥膨胀混合材、砂、发气剂、纤维、流变改性剂、调凝剂混合均匀，得到干粉；

G.将高分子乳液、水、减水剂、消泡剂依次加入砂浆搅拌机内，慢速搅拌，搅拌速度为20～40rpm；

H.先加入步骤F得到的干料，最后加入引气剂，中速搅拌，搅拌速度为60～80rpm；

I.加料结束后，快速搅拌3～5分钟，搅拌速度为100～140rpm，然后将搅拌速度调整为20～40rpm继续搅拌1分钟，即得。

14.根据1至12中任一项所述的无砟轨道充填层快速抢修砂浆在快速抢修无砟轨道充填层中的应用，包括以下步骤：

I.将轨道板抬高并固定；

II.留出注浆口和排气口；

III.将所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆，从注浆口注入直至灌满；

IV.待所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆固化后，将轨道板复位。

15.根据14所述的应用，其特征在于，所述无砟轨道充填层快速抢修砂浆在快速抢修严寒地区板式无砟轨道充填层中的应用。