水泥沥青砂浆的材料性能及应用研究

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1、水泥沥青砂浆的材料性能及应用研究竹俊杰(中铁十六局第四工程有限公司，北京101400)摘要：高速铁路板式无砟轨道近年来在中国有了较大的发展，CRTSⅡ型板式无砟轨道是中国高速铁路建设的主流轨道结构之一。而水泥乳化沥青(简称CA)砂浆是该类轨道结构的关键结构材料，其性能直接影响到轨道结构的耐久性与安全性。本文结合沪昆客运专线江西段首件工程，采用正交设计方法，分析乳化沥青、干料、消泡剂、减水剂掺量对CA砂浆性能的影响情况，确定了CA砂浆最终配合比；然后对原材料的储存与管理、轨道板精调完成后的压紧封边施工、底座板润湿工艺，以及CA砂浆的灌注及养护进行研究；最后总结了砂浆充填层

2、施工中的常见质量问题，提出了控制和提高工程质量的基本原则，对今后cR髑Ⅱ型板式无砟轨道施工水平的提高提供了可借鉴的工艺和方法。关键词：：CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆配合比1背景及意义目前针对CA砂浆材料领域的科研工作开展较多，“十一五”科技支撑计划和863课题已将高速铁路无砟轨道用CA砂浆立项研究。但我国CA砂浆大部分研究集中在室内试验阶段，依托的工程实体运营时间较短，对研究成果的检验还需要较长的时间。同时，材料性能评价体系的研究工作中也缺乏强有力的基础数据作为依托，致使现阶段我国可用于设计时速高达350km／h以上较为完备的CA砂浆工艺成套技术还不成熟，尤

3、其砂浆配合比设计方法、性能评价、施工工艺等方面尚有不足，对高速铁路CA砂浆现场施工工艺及质量控制还没有完善的标准，给我国高速铁路大规模的建设造成一定的技术障碍。2无砟轨道结构沪昆铁路客运专线江西段站前工程Hl(Jx一5标段位于南昌市和高安市境内，里程为DK569+839．17一DK638+468．75，全长68．62958千米，首件段CRTSⅡ型板式无砟轨道起讫里程为DK587+575一DK590+637，全长3．，062km，包括两座特大桥，两段路基，共计634块CRTSⅡ型轨道板。桥上CRTSⅡ无砟轨道结构由钢轨、扣件、轨道板、CA砂浆垫层、底座、侧向挡块、滑动层、

4、高强度挤塑板和限位板组成；路基上CRTSⅡ无砟轨道结构由钢轨、扣件、轨道板、CA砂浆垫层、支撑层和线间填筑物组成。桥上轨道总结构高度679毫米(直线段)，路基上轨道总结构高度779毫米(直线段)曲线段轨道总结构高度根据超高的不同进行计算。图1和2是桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道横断面图。辐图l桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道横断面(超高=0·10·{蒜篷鋈I!L1．歪jdJ～一叫一!一蔓型l“纠{．一时一一．1图2桥上(：R1’sII型板式无砟轨道横断面(超高=J75)3水泥乳化沥青砂浆试配试验3．1原材料的选定选定的原材料必须要与理论配合比的原材料相适应，主要原材料如下：(

5、1)c娜Ⅱ型板式无砟轨道水泥乳化沥青：安徽中铁工程材料科技有限公司生产，规格及型号：AL—NS001；颗粒极性：阴性。(2)CA砂浆用干料：安徽中铁工程材料科技有限公司生产，规格及型号：RP—Q2。(3)CA砂浆用普通减水剂：安徽中铁工程材料科技有限公司生产，规格及型号：RAWYl01。(4)CA砂浆用消泡剂：河南道纯化工技术有限公司生产，规格及型号：DSP一010型。(5)CA砂浆拌合用水：能饮用的自来水。3．2材料相容性检验对于水泥乳化沥青砂浆来说，各组分之间具有好的相容性是确保砂浆均匀性、稳定性以及其他各项性能的前提。所以，在配制砂浆前，务必要对各个材料进行相容性

6、检验。检验不合格的一律不能用来配制CA砂浆。(1)水泥与乳化沥青的相容性水泥与乳化沥青的相容性是配制水泥乳化沥青砂浆的基础，其不相容的表现形式主要有两种，一是水泥和乳化沥青刚刚拌合就破孚l；--是拌合后虽然不很快破乳，但工作性能损失很快，拌合结束5分钟后，砂浆变稠，扩展度加速变小，流动度过低。解决这两者不相容的方法是变换水泥品种或者重新选择乳化沥青，直至达到相容的结果(2)干料与各种外加剂的相容性干料与外加剂的相容性检验也是通过拌合试验来实现的。干料与外加剂的不相容表现为出机砂浆的扩展度满足技术指标要求，而30分钟后砂浆的扩展度大幅下降，达不到280毫米要求；或表现为砂

7、浆严重离析、分层等。解决干料与各种外加剂的不相容应从更换水泥品种、重新选择外加剂品种或类型等方面进行。3．3配合比设计完成了原材料的优选和相容性检验后，进行水泥乳化沥青砂浆的配合比设计工作。其内容主要包括：砂浆配合比的初步确定，砂浆试拌、成型及其基本性能的检测；根据检测结果，对初步配合比进行调整；调整后的砂浆试拌、成型及其性能检测；当砂浆的性能仍不符合指标要求时，重复调整直至满足砂浆的性能指标要求；确定砂浆的最终配合比。为保证CA砂浆的力学性能与耐久性能，在确定砂浆最终配合比时，应满足以下要求：(1)水泥用量宜不小于400千克每立方米j(