型砂浆施工技术哈大

CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 1 中国铁道科学研究院 水泥乳化沥青砂浆施工技术水泥乳化沥青砂浆施工技术( (CRTS I型) 李海燕 2009年5月 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 2 中国铁道科学研究院 CRTS型板低弹模水泥乳化沥青砂浆 第一节 砂浆的组成与性能 第三节 砂浆搅拌设备与施工方法 第四节 砂浆灌注施工 第五节 砂浆性能的现场检测与控制要点 第六节 凸型挡台树脂的灌注 第二节 砂浆原材料与质量检测 前言 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 3 前言 填充材料的种类与功能 我国的板式无砟轨道是在引进、消化、吸收的基础上经过再创 新研发的，具有我国完全自主知识产权的新型轨道，是无砟轨道的 主要结构形式之一。板式无碴轨道与传统有碴轨道相比，具有结构 高度低、维修保养工作量少、高速行车道碴不飞溅，稳定性好、适 用性强、耐久性强和使用寿命长、轨道横向阻力大等特点。主要由 混凝土底座、弹性砂浆垫层、预制混凝土轨道板、板间连接构件、 钢轨扣件等构成。板式无砟轨道主要分为如下两种型式： CRTS型板式无砟轨道CRTS型板式无砟轨道 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 4 砂浆垫层 组成：沥青乳液、 水泥、 细骨料 、其它添 加剂 功能：支撑、调整，提供弹韧性 凸台树脂 组成：聚醚、异氰酸酯、填料 功能：与凸台一起限制轨道板的 纵横向位移，同时提供 合适的弹性和刚度。 灌注袋 组成：聚脂无纺布 功能：模板、定位、保护 充填垫板 组成：注入袋及树脂浇铸体 功能：精调钢轨高度 CRTS I 型 CRTS 型 前言 填充材料的种类与功能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 5 普通A型板式轨道 框架型板式轨道 前言 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 6 水泥乳化沥青砂浆功能 支撑调整、缓冲协调、阻断裂纹、提供弹性。 （1）支撑调整 保证轨道的平顺性：砂浆垫层厚度一般为50mm左右，砂浆太薄对耐久性 有影响，过厚则不经济，所以厚度限制在40100mm之间。 保证轨道结构的耐久性和乘车的舒适性。砂浆的弹性由砂浆的弹性模量表 征，弹性模量高低影响其缓冲效果，延展性标志砂浆的变形性能，影响砂浆垫 层的变形协调能力。因此，应同时关注垫层砂浆的弹性模量和延展性。 （2）缓冲协调（弹性、延展性） 前言 填充材料的种类与功能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 7 水泥乳化沥青砂浆功能 混凝土底座板允许开裂而轨道板不允许开裂，CRTS型板式无砟轨道结构 中用低弹模水泥乳化沥青砂浆，有一定的阻断裂纹向上反射的功能。 （3）阻断裂纹（弹模、延展性） 由上可知，CRTS型板式无砟轨道结构中水泥乳化沥 青砂浆垫层的重要功能是支撑调整和缓冲协调。 （4）提供（有限）弹性 水泥乳化沥青砂浆垫层提供的弹性对轨道整体弹性十分有限，扣件弹性比 砂浆大得多，而且，砂浆弹性对轨道总体弹性的影响也较小。 前言 填充材料的种类与功能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 8 凸台树脂功能 凸形挡台填充聚氨酯树脂（简称凸台树脂）是CRTS I 型板式无砟轨道的 重要组成部分，它填充在轨道板与凸形挡台之间的缝隙中，灌注状态如图1所 示，主要起到轨道板的纵横向定位及减振缓冲作用。 图1 图台及填充树脂示意图 前言 填充材料的种类与功能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 9 日本CA砂浆(Cement Asphalt Mortar)的研发始于1965年，从1975年 至今共铺设2600km ，分为A配合以及B配合，适用范围见下表 板型、地区 区间 明亮区间(包括从 隧道口至200m的区间) 隧道区间(不包括从 隧道口至200m的区间) 平板框架板平板框架板 温暖地区 ABA 寒冷地区 B 表1 日本A、B配方的使用情况 德国BZ砂浆 (Bitumen Zement Mortar)由于应用时间和里程较短， 其使用寿命还有待进一步考察。 前言 国外应用情况 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 10 1979年，在北京西北环线军庄至三家店间 40m 1981年，在皖赣线溶口隧道 25m 2002年， 秦沈客运专线国产和日本 2.8km 前言 国内应用情况 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 11 2004年，赣龙线枫树排隧道 719m 2005年， 北京东郊环形试验基地 100m 8000多万吨 运营考验 前言 国内应用情况 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 12 2006年，遂渝线无砟轨道技术综合试验 8km 2007年， 京津城际采用BZ砂浆， 224 km 2006年，台湾高铁应用日本CA砂浆技术铺设了600km 前言 国内应用情况 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 13 2008年，武广线武汉综合试验段 40km； 2008年，石太客运专线 95 km； 2008年，滨绥线严寒地区成高子试验段 500m。 前言 国内应用情况 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 14 CRTS型板低弹模水泥乳化沥青砂浆 第一节 砂浆的组成与性能 第三节 砂浆搅拌设备与施工方法 第四节 砂浆灌注施工 第五节 砂浆性能的现场检测与控制要点 第六节 凸型挡台树脂的灌注 第二节 砂浆原材料与质量检测 前言 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 15 水泥 P型52.5R硅酸盐水泥。 细骨料 河砂或机制硅砂，细度模数为1.41.8。 膨胀剂 硫铝酸钙类。 发泡剂 铝粉等。 此外，还有消泡剂和引气剂等。 1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能 聚合物乳液（P乳剂） 乳化沥青 阳离子型乳化沥青，其固体含量要求在60%左右。 1.1 砂浆的组成 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 16 （1） 基本性能 1.2 砂浆的性能 四方面的性能： 施工性能：流动性、稳定性、匀质性、可工作时间等 物理性能：单位体积质量、含气量、膨胀率等 力学性能：抗压强度、弹性模量、延展性等 耐久性能：抗冻性、耐候性、抗水性等 1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 17 1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能 序号项项 目单单位指标标要求试验试验 方法 1砂浆浆温度540棒状温度计计法 2流动动度s1826附录录A 3可工作时间时间min30 4含气量812附录录B 5单单位容积质积质 量kg/l 1.3 6抗压压强度1dMPa 0.10附录录C 7d 0.70 28d 1.80 7弹弹性模量(28d)MPa100300附录录D 8材料分离度 97 延度 (15) cm50 2 水泥乳化沥青砂浆原材料与质量检测 恩氏粘度 2525 用右图图的装置、使用蒸馏水测定3次 的平均値为（TW）、使用乳化沥沥青的测 定值为（TS）、算出恩氏粘度。 E TW TS E：恩氏粘度 TW：使用蒸馏水测定3次的平均値 TS：使用乳化沥青的测定值 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 52 筛余物 n测定在乳化沥青中的颗粒含量。 1.18mm 筛选 1.18mm1.18mm 筛选 计量取出500g 通过1.18mm的筛子冲洗容器，让残留乳化沥沥 青通过 把在筛子上残留的残留 物，干燥，计量，算出 筛余物 水泥混合性 n测定水泥和乳化沥沥青的混合均一性。 计计量水泥 1.18mm 1.18mm 干燥 加上计计量的乳 化沥沥青 毎分120转搅拌2 分钟。 毎分60转搅拌3 分钟。 过筛 D C A B 100 D：水泥混合的残留率（） C：筛子上的残留物量 A：采水泥量 B：采乳剂剂的蒸发发残留物量 蒸发残留物含量 n测定乳化沥沥青中含有的沥青率。 计量300g乳化沥沥青 加热使水分蒸发发 测定固形重量、算出蒸发残 留物含量 蒸发残留物的针入度 n测定蒸发残留物的针入度。 试验蒸发发残留物的试试 样样不起泡地注入规规定 的容器 待试样到常温后，用 右图图装置测定针针入度 。 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 57 蒸发残留的溶解度 n测定蒸发发残留成物的可溶成分。 注入上部漏斗试样试样测量蒸发残留物的试试 样样取出2g 使用三氯乙烯100ml溶解 上部漏斗 最小保留颗粒直径 0.6m试验 用过滤器 过滤器固定台 下部漏斗 耐溶剂性橡胶塞 金属夹 抽吸瓶 储存稳定性 将乳化沥沥青注入到稳定管中 24小时静置 测定和部分的蒸 发残留含量 按照和部分的蒸 发残留物含量的差异 ，算出稳稳定性 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 60 2.3 聚合物乳液 采用高分子聚合物乳液的目的，是为为了提高砂浆浆的综综合性能尤其是耐久性 能。与乳化沥沥青混合时时，应应具有良好的相容性，不得产产生凝聚、破乳等现现象。 其主要性能指标应标应 符合表2.3 的要求。 表 2.3 聚合物乳液的主要性能指标标要求 序号项项 目单单位指标标要求试验试验方法 1密 度g/cm31.00.1 GB/T11175-2002 2不挥发挥发物453 3水泥混合性 1.3 6抗压压强度1dMPa 0.10附录录C 7d 0.70 28d 1.80 7弹弹性模量(28d)MPa100300附录录D 8材料分离度 1.0附录录E 9膨胀胀率1.03.0附录录F 10泛浆浆率0附录录G 11抗冻冻性 300次冻冻融循环试验环试验 后，相对动弹对动弹 模量不得小 于60，质质量损损失率不得大于5。 附录录H 12耐候性无剥落、无开裂、相对对抗压压强度不低于70%。附录录I 5 砂浆性能的现场检测与控制要点 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 93 5.2水泥乳化沥青砂浆的质量检验类型 分为为型式检验检验 、原材料进场检验进场检验 、现场检验现场检验 。 (1) 型式检验检验 首批原材料进场时进场时 ； 配合比选选定时时； 选选用新材料时时； 配合比、工艺艺改变时变时 ； 每施工5000m3充填层层砂浆时浆时 （不足时时按一批计计算）。 型式检验检验 包括原材料型式检验检验 及水泥乳化沥沥青砂浆浆性能型式检验检验 。型式检验应检验应 委托 具有相应资质应资质 的检验单检验单 位进进行。在下列任意情况下之一者，应进行型式检验： 原材料进场时进场时 ，应对应对 原材料的品种、数量、以及质质量证证明书书等进进行核查验查验 收，乳化 沥沥青质质量证证明书书中应应有采用的沥沥青或改性沥沥青的质质量证证明文件，干料质质量证证明书应书应 有采 用的水泥、细细骨料等的相关质质量证证明文件，还应还应 提供干料的密度。 (2) 原材料进场检验进场检验 5 砂浆性能的现场检测与控制要点 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 94 5.2水泥乳化沥青砂浆的质量检验类型 (3)现场检验现场检验 水泥乳化沥沥青砂浆现场检验项浆现场检验项 目及频频率 序号项项 目试验时间试验时间 /频频率 1砂浆浆温度1次/罐 2流动动度1次/罐 3含气量1次/罐 4泛浆浆率1次/工班 5膨胀胀率1次/工班 6抗压压强度1次/工班 7分离度1次/工班 8弹弹性模量第一次灌注时时 5 砂浆性能的现场检测与控制要点 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 95 CRTS型板低弹模水泥乳化沥青砂浆 第一节 砂浆的组成与性能 第三节 砂浆搅拌设备与施工方法 第四节 砂浆灌注施工 第五节 砂浆性能的现场检测与