《无砟轨道CA砂浆》PPT课件.ppt

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1、高速铁路板式无碴轨道用CA砂浆材料与技术铁路轨道结构分为有碴与无碴两种型式。无碴轨道所显现出的优势（轨道稳定性高、刚度均匀性好、结构耐久性强、维修成本低等）使其成为当今高速铁路发展的主要方向。常用的无碴轨道结构形式有轨枕埋入式、板式。目前，板式轨道结构有日本新干线板式（CRTS-I型）与德国博格板式（CRTS-II型）两种。板式无碴轨道CRTS-ICRTS-II板式无碴轨道的技术优点减轻桥梁二期恒载——桥梁。减少隧道开挖面积——隧道。日本新干线板式轨道德国博格板式轨道技术类型CA砂浆抗压强度/MPa弹性模量/GPa技术特点比较关键技术博

2、格板式Ⅱ型>157~10整体性好，轨道板制造精度高、轨道施工技术较复杂、成本较高轨道板制造新干线板式Ⅰ型1.8~2.50.1~0.4轨道板制造技术相对简单、施工简便，经济性好，维护方便，CA砂浆技术难度大CA砂浆技术I型与II型板式结构特点比较德国博格板式轨道结构保护层＞110mm，C35钢筋混凝土弹性层，10mm，硬质泡沫塑料板底座，300mm，C35钢筋混凝土联结层，30mm，II型CAM(E=7~10GPa)轨道板，200mm，C45/55混凝土桥面日本新干线板式轨道结构轨道板，190mm，C45/55混凝土弹性调整层，50mm，

3、I型CAM（E=0.1~0.4GPa）底座，300mm，C35钢筋混凝土两者在设计理念、材料性能上有较大差异。日本新干线板式轨道1964196519722007——发展路线图东海道新干线通车,世界首条200km/h的高速铁路日本铁路局（JNR）着手研究“新型轨道结构”开发出无碴轨道结构，命名为“板式轨道”，并应用于三阳新干线目前，日本既有线路中共有1244km的板式轨道结构为整个新干线网络的57％CA砂浆的作用与功能CA砂浆（CementAsphaltMortar，CAM）是填充于轨道板与混凝土道床之间的一种弹性、缓冲材料结构层。CA

4、砂浆的主要功能：全面支承轨道板调整轨道板安装精度缓冲高速列车荷载板式无碴轨道的施工工艺砂浆原料水泥沥青乳液细砂水其他水泥(23％)沥青(30％)细砂(24％)水(13％)孔隙(10％)砂浆微观结构砂浆组分比例CA砂浆的组成与结构特点CA砂浆是由水泥、沥青乳液、砂、外加剂等多种材料组成的一种有机无机复合材料。CA砂浆的硬化基体是由沥青形成的连续相包裹着水泥水化产物和细骨料形成的一种复杂的三维网状结构。显见，I型与II型CA砂浆在组成和结构上有本质的区别，I型CA砂浆的组成结构更复杂，其制备与施工技术的要求更难。砂浆有机物所占体积比例组成特

5、点性能特点PMM＜5％以无机材料为主性能表现为水泥材料的基本特征II型CA＜15％以无机材料为主性能表现为水泥材料的基本特征I型CA30%水泥与沥青用量相当组成复杂，环境敏感性高。I型、II型CA砂浆与聚合物改性水泥砂浆（PMM）比较沥青乳液颗粒表面带电荷，水泥水化粒子也带电荷，它们之间存在适应性问题。两者体量的相当，增加了组成结构的复杂性（形成互穿网络结构）。根据CA砂浆在板式轨道中的作用与功能，其技术要求为：稳定的力学性能和适宜的弹性性能高早强、后期强度稳定、较低的弹性模量高耐候性与耐久性温变适应性、高温抗变形、低温抗冻裂、抗老化与

6、耐疲劳体积稳定性与变形的可控性体积变化的可设计性、长期体积稳定性良好的施工性能高流动性与均质性、优良的自充填与自密实性能CA砂浆的技术要求国内外技术发展现状无碴轨道技术的研发和使用起于上世纪60年代，历经40余年，形成了具有各国特色的系列化、标准化产品。其中日本代表着I型CA砂浆当前的世界水平和主导技术，是目前世界上铺设高速铁路里程最长的国家（已达2700延Km）。由于日本所形成的垄断，造成其技术的使用价格昂贵。（如专用沥青乳液高达12000元/吨，其相应的CA砂浆则为6000元/m3以上。）另一方面，由于CA砂浆是一种对温度气候和原材

7、料适应性很敏感的材料，即使引进和采用日本技术，还存在着与我国气候（严寒、酷暑、温差较大与潮湿地区）与原材料的适应性问题。我国无碴轨道技术研究基本与国外同步，曾研究过几种型式，在铁路干线的隧道和大型客站进行过一些小区段试验，I型CA砂浆技术也在小跨度简支梁桥上进行过试验。通过这些工作，积累了一定的经验，但我国的研究还不深入、不系统，如：尚缺乏I型CA砂浆在大跨度桥梁、土质路基和岔道段的试验，根据有关文献介绍，已有试验也还存在一些需要深入研究的问题。另一方面，过去试验段的设计在时速均小于300km/h，而目前高速铁路设计时速已达到350km

8、/h，其车辆的冲击更强、频率更高。同时，高速铁路建设规划涉及广阔的高温、温差大、气候更复杂的区域，这对CA砂浆的性能及其总体技术提出了更高的要求。因此，我们必须在引进、消化吸收先进技术和经验的基础上，立足国