CRTSⅠ型板式無砟軌道CA砂漿工藝性試驗研究

摘要：CRTSⅠ型板式無砟軌道CA砂漿工藝性試驗研究用水量對可工作時間和初始流動度的影響，用水量對砂漿28d強度的影響，CA砂漿拌合物溫度與砂漿膨脹率之間的關(guān)系，引氣劑和消泡劑的用量及砂漿車的攪拌工藝對CA砂漿含氣量的影響，P乳劑對CA砂漿抗凍性能的改善效果，研究各種原料用量及攪拌工藝對CA砂漿的影響，在實際施工中有積極作用，起到指導(dǎo)施工的目的。

關(guān)鍵詞：CA砂漿 流動度 抗壓強度 含氣量 攪拌速度 攪拌時間

CA砂漿是無砟軌道的關(guān)鍵部分，是板式軌道中軌道板與無砟軌道底座板之間的結(jié)構(gòu)層材料，是一種新型復(fù)合材料，是軌道結(jié)構(gòu)必不可少的彈性關(guān)鍵材料之一，CA砂漿作為一種新型材料，在我國的高速鐵路建設(shè)中得到了越來越多的應(yīng)用，其主要的功能為填充、支撐、承載力、傳力、還有提供一定的彈性。CRTSⅠ型板式無砟軌道CA砂漿配制工藝性試驗，對CRTSⅠ型板式無砟軌道現(xiàn)場施工起到指導(dǎo)的作用。

1 CA砂漿試驗

CA砂漿試驗以滬寧城際鐵路工程確定的基本配合比為理論依據(jù)，以《客運專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道-水泥乳化瀝青暫行技術(shù)條件》為檢測依據(jù)，在基本配合比規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整各種原材料用量， 以SY9300TSJ500砂漿攪拌車為試驗操作平臺，檢測各項性能指標。

1.1 主要試驗儀器及原材料

恒溫恒濕箱，微機控制電子萬能試驗機，溫度計，黃銅制J漏斗，250mL的量筒，5L攪拌機，含氣量儀，砂漿攪拌車(SY9300TSJ500)。干粉料，乳化瀝青，P乳劑，引起劑，消泡劑。

1.2 CA砂漿的配置

①試驗室試驗：按照配合比確定的比例稱取乳化瀝青、干粉料、引氣劑、消泡劑、P乳劑、水。將稱取的各種原材料加入5L拌鍋內(nèi)，慢速攪拌15s，將攪拌速度調(diào)高至高速，然后加入干粉料，加料完畢后高速攪拌3min，將攪拌速度調(diào)至低速繼續(xù)攪拌1min。

②現(xiàn)場試驗：按試驗室確定的配合比設(shè)定原材料數(shù)量，按試驗室試拌確認的攪拌參數(shù)設(shè)定攪拌參數(shù)，啟動攪拌程序。

1.3試驗測試

按照《客運專線鐵路CRTSⅠ型板式無砟軌道-水泥乳化瀝青暫行技術(shù)條件》中的試驗方法及標準，進行各項指標的試驗測試。

2試驗結(jié)果和分析

2.1CA砂漿初始流動度、可工作時間、強度與用水量的關(guān)系

通過調(diào)整用水量可以改變砂漿的初始流動度和砂漿的可工作時間，測定不同用水量對初始流動度可工作時間的影響，用水量與初始流動度及可工作時間的關(guān)系，試驗結(jié)果見表1和圖1。

表1和圖1的試驗結(jié)果表明，隨著用水量的增加，初始流動度變小，可工作時間變長，這樣提高了CA砂漿施工效率，縮短砂漿灌注時間，便于現(xiàn)場施工。但提高用水量過量將影響CA砂漿強度和耐久性，造成不利影響。所以調(diào)整CA拌合物用水量滿足初始流動度和可工作時間即可。

表2為不同用水量時，CA砂漿的膨脹率及28d抗壓強度。試驗結(jié)果顯示用水量變化幅度在±15%時，對CA砂漿膨脹率以及28d抗壓強度影響較小。

2.2 砂漿溫度與CA砂漿膨脹率及初始流動度的關(guān)系

試驗檢測了不同砂漿溫度時，成型后的CA砂漿1d膨脹率。由表3的試驗結(jié)果可知，在15℃~35℃常見溫度范圍內(nèi)，砂漿的初始流動度變化較小，CA砂漿的1d膨脹率隨著砂漿溫度升高而逐漸變大。

2.3 CA砂漿引氣劑用量與含氣量的關(guān)系

試驗測試了相同砂漿拌合物溫度時，引氣劑的用量和砂漿含氣量的關(guān)系。由表4的試驗結(jié)果可知，引氣劑的用量增大能明顯提高CA砂漿的含氣量。從經(jīng)濟角度考慮，引氣劑的用量應(yīng)以控制含氣量的下限為宜。

2.4CA砂漿消泡劑用量與含氣量的關(guān)系

試驗測試了相同砂漿拌合物溫度時，消泡劑的用量和砂漿含氣量的關(guān)系。由表5的試驗結(jié)果可知，消泡劑用量變化對CA砂漿含氣量影響較小，消泡劑主要作用是減少CA砂漿中大的氣泡，從而提高砂漿的耐久性。

2.5 CA砂漿中P乳劑的作用

在高鐵CA砂漿施工中，CA砂漿對環(huán)境氣溫要求較高。但在實際施工中，氣溫往往達不到理想要求。在滬寧城際鐵路工程施工中，就存在氣溫偏低的情況。P乳劑的加入能夠很好的解決CA砂漿低溫施工中的問題，提高了耐久性及抗凍性能，改變了砂漿在低溫施工過程中帶來的不利影響。試驗中，P乳劑用量為固定值54Kg/m3，在與不加P乳劑的砂漿對比中，發(fā)現(xiàn)CA砂漿流動度、可工作時間、含氣量、抗壓強度、彈性模量都得到了不同程度的改善。

2.6 攪拌速度、高速攪拌時間與含氣量的關(guān)系

CA砂漿含氣量控制，除了上述調(diào)節(jié)CA砂漿中引氣劑和消泡劑用量方法以外，從砂漿車攪拌工藝上也可以控制含氣量大小。表6、表7所測為改變砂漿車攪拌速度和高速攪拌時間含氣量的實測值。

由表6和表7的試驗數(shù)據(jù)可知，砂漿車高速攪拌速度為（105±10）rad/min，以及攪拌時間在120~400時，CA砂漿拌制工藝對含氣量影響較小。在施工過程中，砂漿含氣量與目標值有較大差異時，可以調(diào)節(jié)配合比，改變引氣劑和消泡劑用量。若含氣量與目標值較小差異時，可改變砂漿車攪拌速度及攪拌時間達到控制含氣量的目的。

3 結(jié)論

CA砂漿初始流動度隨著用水量增加而變大，可工作時間隨著用水量的增加而延長，用水量變化在1％以內(nèi)時，對CA砂漿膨脹率及28d抗壓強度影響較?。籆A砂漿膨脹率及28d抗壓強度在15℃~35℃的砂漿溫度區(qū)間內(nèi)變化不大。砂漿含氣量可以通過調(diào)節(jié)引氣劑和消泡劑的用量及砂漿車攪拌速度及攪拌時間等攪拌條件控制。在氣溫偏低的條件下，應(yīng)加入P乳劑達到改善砂漿抗凍性及耐久性。

參考文獻：

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