简介:系统介绍了CA砂浆的组成成分以及搅拌工艺,详细说明了灌注时的施工工艺,并阐述了砂浆的各项性能指标和试验方法。关键词CA砂浆施工工艺1简介乳化沥青水泥砂浆(简称CA砂浆)是由乳化沥青、水泥、砂、聚合物乳液、消泡剂、膨胀剂、引气剂、铝粉、水等多种组分以一定的比例混合搅拌而成的流动状乳液。其固化后形成的垫层即为CA砂浆垫层,它具有一定的强度和弹性,还具有良好的稳定性和耐久性.2CA砂浆施工工艺2.1CA砂浆搅拌工艺参数砂浆采用搅拌车进行搅拌,砂浆车由储料系统,配料系统和搅拌系统组成,并配有发电机和空调设备,计量系统精度在±0.5%以内。具体搅拌工艺如下①加料前应测量各种材料的温度(控制在5℃~35℃),检查干料是否有结块,乳化沥青是否均匀,有无破乳现象等。②施工前必须通过试验室调整用水量确定配合比。③开启搅拌机,投入水,启动高速搅拌对搅拌机及叶片进行清理,消除附着物。④输入配合比与生产数量,计量配料。⑤启动生产,投料搅拌,搅拌流程为低速搅拌(30-50转/分),依次投入水,乳化沥青,消泡剂等材料,再改为中速搅拌(60-80转/分)),依次加入水泥,砂,混合材等干料,之后为高速搅拌(90-150转/分)),搅拌时间180-300秒(一般小于10分钟),最后改为低速搅拌,取样测试,如指标合适,慢搅3分钟,灌注,留样;如指标不合适,进行调整后再灌注。2.2CA砂浆灌注工艺参数①在轨道板表面铺设塑料薄膜,防止轨道板等的污染。②一切准备完成后,打开阀门使砂浆流入灌注漏斗,待砂浆淹没出料口一定高度后打开阀门,使砂浆自然流入灌注袋内。灌注过程由慢-快-慢,一次连续灌入,不得间断。③观察轨道板,不得出现拱起、上浮现象,确认灌注袋充填饱满后停灌,将灌注袋的灌注口绑扎牢固,用三角垫块支撑。④灌注结束后20-40分钟内,将灌注口内的砂浆挤入灌注袋,挤入结束后,用U型夹具封住灌注口的根部。⑤待砂浆层强度达到0.1Mpa后,拆除支撑螺杆,并切断灌注口,将灌注口用保护薄膜封闭。2.3CA砂浆性能试验方法及工艺参数2.3.1流动度和可工作时间CA砂浆流动度与可工作时间是保证板式轨道CA砂浆灌注施工质量的重要指标。为确定CA砂浆流动度指标,试验采用特制漏斗进行测定,将拌好的砂浆注入漏斗,打开出口至砂浆全部流出所经历的时间,即为流动度。适当的流动度对于砂浆的性能与灌注质量非常重要,流动度过小,砂浆会出现离析,影响其强度和耐久性;流动度过大,砂浆粘稠,就难以将轨道板与基础间填充密实,直接影响灌注质量。借鉴日本板式轨道CA砂浆的流动度指标,结合我国前期进行的大量试验,确定流动度指标在18~26s,可满足性能与灌注要求。其试验采用漏斗法进行,漏斗上口径为ф70mm,下口径为ф10mm,高度为450mm,将配制好的砂桨注人漏斗内,打开出口阀门,同时开始计时,砂浆全部流出所经历的时间,即为砂浆的流动度。可工作时间的试验方法与流动度相同,但同一试样每隔10分钟做一次,并绘出流动度曲线,即流动度与累计时间的对应关系。砂浆在流动度设计范围内所经历的时间,即为砂浆的可工作时间。2.3.2含气量CA砂浆的含气量是一个重要指标,在CA砂浆的配制过程中导入适量的微小气泡,可提高在寒冷、积雪地区CA砂浆的抗冻性,这种气泡可缓和CA砂浆层内的自由水等受冻害膨胀时产生的冻晶压力,根据日本铁路的研究结果,空气量达8%以上时,抗冻害性有显著提高,但若超过16%,砂浆层的密实度降低,影响其杭压强度。为此,设计中将空气量控制在8—12%范围内。试验方法是采用三角烧瓶称重法。先由三角烧瓶测试出砂浆的表观密度,公式如下表观密度=三角烧瓶内砂浆的质量/三角烧瓶的容积,根据表观密度计算出含气量=(密度-表观密度)/密度×100%2.3.3膨胀率CA砂浆灌注后固化,一般会产生2-3%的收缩,直接影响砂浆的填充效果,为此设计中必须考虑在原材料中添加适量的膨胀剂使其产生膨胀。膨胀率的大小应严格控制,膨胀率过小,轨道板与砂浆层之间会产生空隙;膨胀率过大,会将调整好的轨道板抬起,直接影响轨道的高低、轨向等线路几何状态。考虑砂浆灌注后伸缩,设计要求CA砂浆膨胀率应控制在1-3%之内。CA砂浆膨胀率采用量筒、游标卡尺进行测定。将配制好的CA砂浆注入容积为250ml量筒内,其上加一块玻璃板,用深度游标卡尺测量灌注时和放置24h后玻璃板至砂浆表面的高度H0和H24。膨胀率的计算如下式膨胀率(%)=0.000314×(H0-H24)×D2其中D为量筒的内径。2.3.4材料分离度在流动度较小或砂的粒径偏大的情况下,CA砂浆原材料之间会出现分离、泛浆或沉淀现象,砂浆的强度和耐久性会相应降低,为保证CA砂浆固化体的匀质性,采用材料分离度作为匀质性评价的指标,借鉴日本板式轨道CA砂浆与我国前期试验的结果,确定CA砂浆的材料分离度在1%以下。材料分离度试验采用等分法进行测定。制作ф50×50mm的圆柱体砂浆试件,在砂浆龄期达28天后,将其分成上、下两等分,分别称重,计算出其单位容积的质量。材料分离度的计算如下式材料分离度=×100%2.3.5抗压强度为提高CA砂浆抗初期冻害性,提高施工工效,设计中,相应地对不同龄期的强度提出了要求1d龄期应达到0.1MPa以上,以满足拆模、取出轨道板支撑螺栓的要求;7d龄期应达到0.7MPa以上,以满足轨道铺设时搁置重物的要求;28d龄期应达到1.8Mpa以上,以满足铁路通车的基本要求。其试验采用单轴压缩法。试样为ф50×50mm的圆柱体,在试样达到上述各龄期后,利用压力试验机以1.0毫米/分钟的速率均匀加载,当压力不再上升时候停止加载,其压力最大值即为试件在各龄期时的抗压强度。以三个试件强度的算术平均值作为该组试件的强度。2.3.6弹性模量CA砂浆的弹性模量与强度存在一定的对应关系。一般地,抗压强度高,相应地弹性模量大,在上述CA砂浆的强度范围内,设计要求砂浆28天的弹性模量范围为100-300MPa。CA砂浆弹性模量试验方法与抗压强度基本相同,试件为ф50×50mm的圆柱体,用压力试验机以1.0毫米/分加载速率,匀速加载,加载至0.1Mpa时立即卸载,卸载速度与加载速度相同。继续按上述过程重复四次试验,然后以第五次加载曲线的数据计算弹性模量,一般取加载曲线3/4抗压强度与最终抗压强度(0.1Mpa)之间的曲线段进行计算,即E=其中a为试验时第5次加载,加载曲线3/4抗压强度时试样的变形;b为试验时第5次加载,加载曲线最终抗压强度时试样的变形;σb为试件加载曲线最终抗压强度;σa为试件加载曲线3/4的抗压强度。以三个试件强度的算术平均值作为该组试件的弹性模量值。3总结通过介绍,我们能系统的了解到CA砂浆的搅拌、灌注、试验和施工的各种工艺参数,对CA砂浆在高速铁路建设中所起的作用有了更深的认识,目前CA砂浆处于一个相对成熟的阶段,但还没有达到最完善的地步,性能指标也没有达到完美的要求,所以我们仍需要不断的探索,争取发掘出CA砂浆更多的价值,在以后的铁路建设中发挥更大的作用。参考文献1客运专线铁路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200874号
简介:摘要硬石膏粉是将硬石膏磨细而得到的一种新型的掺合料,在水泥混凝土制品的应用中,大掺量硬石膏粉单独掺入水泥混凝土制品中会导致其强度过低,但其与矿渣粉等矿物掺合料同时掺入水泥混凝土制品中,可激发矿渣粉在水泥混凝土制品中的活性。