CRTSⅡ型水泥乳化瀝青砂漿收縮性能的主要影響因素研究

借鑒公路領(lǐng)域改性混凝土經(jīng)驗(yàn),利用錳渣作為摻合料制備改性水泥乳化瀝青砂漿(ca砂漿),研究錳渣摻量對(duì)改性ca砂漿性能的影響。結(jié)果表明:錳渣的摻入會(huì)影響ca砂漿各項(xiàng)性能,當(dāng)其摻量小于20%時(shí),改性ca砂漿的物理性能較為穩(wěn)定,工作性能趨于平穩(wěn),力學(xué)性能改善效果明顯；錳渣摻量為20%時(shí),改性ca砂漿密度為1838.0kg/m~3、膨脹率1.390%、含氣量9.0%、流動(dòng)度118.01s、抗壓強(qiáng)度21.4mpa、劈裂抗拉強(qiáng)度3.42mpa,均符合《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》的要求。

水泥乳化瀝青砂漿

為探討crtsⅰ型水泥乳化瀝青砂漿中水的遷移規(guī)律,對(duì)水在不同表面的接觸角和毛細(xì)吸水質(zhì)量隨吸水時(shí)間的變化進(jìn)行了測(cè)定,并對(duì)不同砂漿斷面進(jìn)行了掃描電子顯微鏡(sem)和能譜(eds)分析.結(jié)果表明:與普通多孔材料一樣,水泥乳化瀝青砂漿單位面積的吸水質(zhì)量與吸水時(shí)間的1/2次方成正比;crtsⅰ型水泥乳化瀝青砂漿與灌注袋界面處的"三明治"結(jié)構(gòu)是其毛細(xì)吸水系數(shù)隨吸水時(shí)間延長(zhǎng)而大幅度降低的原因;crtsⅰ型水泥乳化瀝青砂漿表面打磨可形成富瀝青膜層,增大水在其表面的接觸角,并使毛細(xì)吸水系數(shù)降低45%以上;施工時(shí),灌注袋袋口砂漿的自然斷面宜進(jìn)行處理,以降低其毛細(xì)吸水系數(shù).

流動(dòng)度是水泥乳化瀝青砂漿的重要性能指標(biāo),直接影響到crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道的施工質(zhì)量。本文研究了用水量、乳化瀝青固含量、干粉顆粒級(jí)配、減水劑用量和溫度對(duì)ca砂漿流動(dòng)度的影響,結(jié)果表明:隨用水量的減小、乳化瀝青固含量的提高、溫度的升高和干粉細(xì)度過(guò)細(xì),ca砂漿的流動(dòng)度增加;隨減水劑用量增加,ca砂漿的流動(dòng)度先降低后無(wú)明顯變化。為制備流動(dòng)度優(yōu)異的ca砂漿提供了依據(jù)。

水泥乳化瀝青砂漿灌注在crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)的施工中有著舉足輕重的作用,其灌注質(zhì)量對(duì)高速鐵路的平順性與穩(wěn)定性以及耐久性起著至關(guān)重要的作用。由于灌注質(zhì)量受到水泥乳化瀝青砂漿的性能、灌注速度、預(yù)濕狀況、封邊工藝以及環(huán)境溫濕度等各種因素的影響,灌注質(zhì)量往往難以得到保證。該文在總結(jié)京滬高鐵線外水泥乳化瀝青砂漿灌注揭板試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,探討了高速鐵路crtsⅱ型板灌注的關(guān)鍵工序,對(duì)常見(jiàn)的水泥乳化瀝青砂漿灌注質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析,探索出確保水泥乳化瀝青砂漿灌注質(zhì)量的技術(shù)方法。

模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件,測(cè)定了不同溫度下灌注袋中的中國(guó)鐵路軌道系統(tǒng)ⅰ型水泥乳化瀝青(cementandemulsifiedasphalt,ca)砂漿膨脹率隨時(shí)間變化,并測(cè)定了漿體ph值隨時(shí)間的變化。研究發(fā)現(xiàn)ca砂漿早期膨脹可分為4個(gè)階段:混合后0～3h,砂漿收縮;3～6h,砂漿迅速膨脹;6～10h,砂漿再收縮;10h以后,砂漿體積較為穩(wěn)定。溫度越高,各階段開(kāi)始時(shí)間越早,持續(xù)時(shí)間也越短;20～35℃,漿體膨脹率隨溫度升高而增大,但溫度為35～45℃時(shí),砂漿膨脹率隨溫度升高反而減小,溫度對(duì)漿體ph值隨時(shí)間變化的影響也有類(lèi)似規(guī)律。掃描電子顯微鏡和能譜儀結(jié)果表明:對(duì)于水化10d的水泥乳化瀝青砂漿,20℃漿體中可看到大量與鈣礬石有關(guān)的針狀物,而55℃漿體中除瀝青膜層外,水泥水化產(chǎn)物并不明顯。高溫下(>35℃)乳化瀝青破乳,包裹鋁粉與水泥顆粒,使鋁粉發(fā)氣反應(yīng)受到抑制可能是導(dǎo)致膨脹率、ph值等變化異常的原因。

以ca砂漿28d抗壓強(qiáng)度為考察指標(biāo),研究了水泥、乳化瀝青、砂、外加水對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,影響ca砂漿強(qiáng)度的主次因素依次為水泥、乳化瀝青和水的用量。文章介紹了制備滿足強(qiáng)度要求的ca砂漿,其水泥、乳化瀝青和砂用量的合適范圍。

為研究水泥乳化瀝青砂漿(ca砂漿)在不同應(yīng)變率下的本構(gòu)關(guān)系,采用統(tǒng)計(jì)損傷力學(xué)的方法,建立了ca砂漿的應(yīng)變率效應(yīng)統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型,并探討了ca砂漿的損傷特性隨應(yīng)變率的變化規(guī)律.結(jié)果表明:本構(gòu)模型的擬合結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)系數(shù)均在0.9781以上,且該模型能夠有效體現(xiàn)ca砂漿的韌性隨應(yīng)變率增大向脆性的轉(zhuǎn)化;應(yīng)變率越大,ca砂漿峰值損傷率前的損傷率越小,峰值損傷率后的損傷率越大.

為了研究振動(dòng)攪拌裝置與砂漿材料的相互作用過(guò)程,通過(guò)測(cè)試振動(dòng)參數(shù)、攪拌速度、攪拌時(shí)間、投料順序等攪拌參數(shù)與工藝參數(shù)在不同組合時(shí)的砂漿性能指標(biāo),以及分析砂漿的微觀結(jié)構(gòu),確定了振動(dòng)攪拌裝置參數(shù)和工藝參數(shù)變化時(shí)砂漿材料形成過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)變化規(guī)律,得到了振動(dòng)攪拌砂漿材料的較佳參數(shù)匹配關(guān)系:振動(dòng)頻率為200～250rad/s,振幅為1.5mm,乳化瀝青與水的混合速度為20r/min,乳化瀝青與水的混合時(shí)間為1.5min,高速攪拌速度40～60r/min,高速攪拌時(shí)間2.0～3.0min,消泡速度30～40r/min,消泡時(shí)間2.0min;合理的投料順序是:乳化瀝青+水+減水劑→干粉→消泡劑→成品,為提高水泥乳化瀝青砂漿性能和生產(chǎn)效率提供了依據(jù)。

采用掃描電鏡(sem)、電子探針(epma)和紅外光譜(ir)等微觀試驗(yàn)手段,研究提出了cam的微觀結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明,硬化后的cam內(nèi)部存在一定的空隙,漿體表面存在突起和自由瀝青,瀝青包裹的細(xì)砂、水泥水化產(chǎn)物c-s-h凝膠和未水化水泥顆粒組成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);cam中結(jié)構(gòu)致密處ca和si及其氧化物的重量比和原子比相對(duì)較高,水泥水化產(chǎn)物較多,結(jié)構(gòu)疏松處則相反;cam中的水泥等無(wú)機(jī)材料不與乳化瀝青破乳產(chǎn)生的瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng),沒(méi)有新物質(zhì)的生成。增加cam中c-s-h等凝膠體的數(shù)量,發(fā)揮破乳瀝青的粘附性能是改善砂漿性能的關(guān)鍵。

水泥瀝青砂漿是一種利用水泥吸水后水化加速乳化瀝青破乳,由水泥水化物和瀝青裹砂形成的立體網(wǎng)絡(luò)。它以乳化瀝青和水泥這兩種性質(zhì)差異很大的材料作為結(jié)合料,其剛度和強(qiáng)度比普通瀝青混凝土高,但是比水泥混凝土低。其特點(diǎn)在于剛?cè)岵?jì),以柔性為主,兼具剛性。

針對(duì)水泥和乳化瀝青共存條件下，水泥乳化瀝青砂漿（cam）微觀結(jié)構(gòu)的變化，采用掃描電鏡（sem）、電子探針（epma）和紅外光譜（ir）等微觀試驗(yàn)手段，提出了cam的微觀結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明，硬化后的cam內(nèi)部存在一定的空隙，漿體表面存在突起和自由瀝青，瀝青包裹的細(xì)砂、水泥水化產(chǎn)物c-s－h(huán)凝膠和未水化水泥顆粒組成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；cam中結(jié)構(gòu)致密處ca和si及其氧化物的重量比和原子比相對(duì)較高，水泥水化產(chǎn)物較多，結(jié)構(gòu)疏松處則相反；cam中的水泥等無(wú)機(jī)材料不與乳化瀝青破乳產(chǎn)生的瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沒(méi)有新物質(zhì)的生成。增加cam中c-s－h(huán)等凝膠體的數(shù)量。發(fā)揮破乳瀝青的粘附性能是改善砂漿性能的關(guān)鍵。

基于crts(chinarailwaytracksystem)ⅰ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的施工特性和使用條件,砂漿需具有優(yōu)良的施工性能、力學(xué)性能和耐久性能。通過(guò)分析砂漿5部分組成(水泥和細(xì)骨料、乳化瀝青、聚合物乳液、鋁粉和膨脹劑、消泡劑和引氣劑)對(duì)其性能的影響。研究結(jié)果表明:乳化瀝青和水灰比是主要影響因素。

1 軌道板灌漿作業(yè)指導(dǎo)書(shū) 1、適用范圍 本作業(yè)指導(dǎo)書(shū)適用于橋梁和路基段，crtsⅱ軌道板鋪設(shè)施工作業(yè)。 在軌道板和支撐層/底座板之間有一層平均3cm后的縫隙，要用ca 砂漿對(duì)此空隙進(jìn)行逐塊填充。 2、前提條件 瀝青水泥砂漿灌漿前需先對(duì)軌道板進(jìn)行空間位置檢查確認(rèn)，首先 檢查軌道板的編號(hào)是否和底座板/支承層上標(biāo)識(shí)的編號(hào)一致；然后檢 查軌道板的接地端子是否在線路的外側(cè)；最后對(duì)精調(diào)完成的軌道板進(jìn) 行平順性檢查。檢測(cè)采用普通量尺即可。如檢測(cè)有偏差時(shí)，需先用特 殊的量尺進(jìn)行檢測(cè)，誤差大于0.5mm時(shí)需重新調(diào)整軌道板。檢查通 過(guò)的方可進(jìn)行砂漿灌注施工。 在瀝青水泥砂漿灌注之前需對(duì)軌道板與底座板之間預(yù)先澆 濕，以保證混凝土灌注質(zhì)量。在氣溫較高或濕度較低時(shí)可提前半 天對(duì)軌道板進(jìn)行預(yù)濕，預(yù)濕時(shí)可以用霧化旋轉(zhuǎn)噴頭通過(guò)觀察孔對(duì) 灌板腔進(jìn)行預(yù)濕，預(yù)濕時(shí)不得有明顯積水。預(yù)濕完畢將灌漿孔用 土工布

水泥乳化瀝青砂漿基本配合比設(shè)計(jì)

客運(yùn)專(zhuān)線鐵路crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道 水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件 二○○八年六月 i 前言 crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道是通過(guò)水泥乳化瀝青砂漿調(diào)整層將預(yù)制軌道板鋪設(shè)在現(xiàn)場(chǎng) 攤鋪的支承層或現(xiàn)場(chǎng)澆注的鋼筋混凝土底座上，并適應(yīng)zpw－2000軌道電路要求的縱 連板式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)型式。 為指導(dǎo)客運(yùn)專(zhuān)線鐵路crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的生產(chǎn)、施工和質(zhì) 量檢驗(yàn)，確保水泥乳化瀝青砂漿施工質(zhì)量，特制訂本技術(shù)條件。 本技術(shù)條件依據(jù)crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿自主創(chuàng)新研究的最新成 果、我國(guó)前期工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及國(guó)內(nèi)外其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編制而成。 本技術(shù)條件中附錄a～附錄k是規(guī)范性附錄。 本技術(shù)條件負(fù)責(zé)起草單位：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院、中南大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)石油 化工股份有限公司上海瀝青分公司 本技術(shù)條件主要起草人：謝永江、鄭新國(guó)、江成、曾志、翁智財(cái)、李海燕、 仲新華、

水泥乳化瀝青砂漿試驗(yàn)檢測(cè)要求

水泥乳化瀝青砂漿主要填充在crtsⅰ型混凝土軌道板和水硬性混凝土承載墊層之間,對(duì)無(wú)砟軌道道床起到一定的減振、消噪、調(diào)平等作用。通過(guò)試驗(yàn),研究細(xì)骨料的級(jí)配、聚合物乳液的摻入量變化對(duì)水泥乳化瀝青砂漿性能的影響,觀察水泥乳化瀝青砂漿性能的變化趨勢(shì),提出現(xiàn)場(chǎng)無(wú)砟軌道板水泥乳化瀝青砂漿應(yīng)用的最佳參數(shù)。

水泥乳化瀝青砂漿灌注施工方 案 水泥乳化瀝青砂漿灌注施工方案 編制： 復(fù)核： 審批： xx集團(tuán)有限公司京滬高速鐵路 土建工程x標(biāo)段x工區(qū) 二○年月 水泥乳化瀝青砂漿灌注施工方案 目錄 一、編制依據(jù).............................................1 二、工程概況.............................................1 三、人員及機(jī)具配備.......................................2 四、施工工藝.............................................3 1、水泥乳化瀝青砂漿拌制工藝.........................3 2、水泥乳化瀝青砂漿灌注施工工藝.....................

水泥乳化瀝青砂漿對(duì)組成配比、計(jì)量精度、加料順序、攪拌速度、攪拌時(shí)間、攪拌機(jī)內(nèi)的干凈程度、水質(zhì)、溫度等施工和環(huán)境因素很敏感。文章對(duì)水泥乳化瀝青砂漿配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程進(jìn)行了分析。

水泥乳化瀝青砂漿施工在無(wú)砟軌道中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也越來(lái)越不可或缺，成為了無(wú)砟軌道中很重要的一部分。所以其施工中的一些方法與注意事項(xiàng)越來(lái)越有被研究的價(jià)值。本研究中筆者就給出了有關(guān)于水泥乳化瀝青砂漿施工中的注意事項(xiàng)和施工步驟等詳細(xì)的有關(guān)于水泥乳化瀝青砂漿技術(shù)的信息，希望對(duì)類(lèi)似的工程提供參考。

crtsⅱ型板式 無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿技術(shù)總結(jié) 編寫(xiě)委員會(huì) 中鐵十二局集團(tuán)京滬高速鐵路四標(biāo)段二十一項(xiàng)目部 前言 水泥乳化瀝青砂漿充填層是crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道的重要結(jié)構(gòu)層，主要起著填充、支 撐、承力和傳力的作用，并可為軌道提供一定的剛度和彈韌性。水泥乳化瀝青砂漿作為crts ⅱ型板式無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)當(dāng)中的關(guān)鍵工程材料，其質(zhì)量直接影響到無(wú)砟軌道的使用壽命和列車(chē) 行駛的安全性、舒適性，以及運(yùn)營(yíng)后的維護(hù)成本。本文在總結(jié)別人的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合自己 在京滬高速鐵路現(xiàn)場(chǎng)的施工經(jīng)驗(yàn)，著重從水泥乳化瀝青砂漿的原材料質(zhì)量控制、現(xiàn)場(chǎng)砂漿配 制技術(shù)、水泥乳化瀝青砂漿灌注施工工藝三大方面詳細(xì)闡述各自的控制要點(diǎn)、難點(diǎn)及解決辦 法。 目錄 1、工程概況?????????????????????1 2、水泥乳化瀝青砂漿原材料質(zhì)量控制??????????1 2.1、原材料質(zhì)量控制主要