京沪高速技术（第15册）板式无碴轨道水泥沥青（CA）砂浆.doc

京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件碎石道碴京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件第15册板式无碴轨道水泥沥青（CA）砂浆铁道部高速铁路建设领导小组办公室二三年十月29京沪高速铁路工务部件及设备招标技术条件前言时速350km的高速运行条件要求板式无碴轨道体现出高平顺性、刚度均匀性以及良好的耐久性、稳定性和少维修等突出的设计特点。轨道结构部件的制造和验收作为质量控制的一个重要环节，必须制订严格的技术条件，以确保部件生产质量满足高速铁路的线路设计要求。本招标技术条件制订过程中，引用了ISO、日、美等国的有关标准以及我国高速铁路的前期科研成果。板式无碴轨道结构部件包括：钢轨、扣件系统、混凝土轨道板、水泥沥青（CA）砂浆、充填式垫板、凸形挡台填充树脂、微孔橡胶垫层。其中，钢轨招标技术条件按铁2003号第1册的规定执行，扣件系统招标技术条件按铁2003号第14册的规定执行。板式无碴轨道部件招标技术条件由以下5个部分组成：第16册： 混凝土轨道板第17册： 充填式垫板第18册： 水泥沥青（CA）砂浆第19册： 凸形挡台填充树脂第20册： 微孔橡胶垫层本招标技术条件中的附录A是资料性附录，附录B附录J是规范性附录。本技术条件由铁道部高速铁路建设领导小组办公室提出并组织起草。本技术条件负责起草单位：铁道科学研究院。本技术条件主要起草人：江 成、林之珉。本技术条件的解释权归铁道部高速铁路建设领导小组办公室。目录1适用范围12规范性引用文件13定义24技术要求35检验规则6附录A（资料性附录）CA砂浆的配制8附录B(规范性附录)CA砂浆流动度与可工作时间试验方法11附录C (规范性附录) CA砂浆单位容积质量与含气量试验方法13附录D（规范性附录）CA砂浆抗压强度试验方法15附录E(规范性附录)CA砂浆弹性模量试验方法17附录F(规范性附录)CA砂浆材料分离度试验方法19附录G(规范性附录)CA砂浆膨胀率试验方法21附录H（规范性附录）CA砂浆泛浆率试验方法23附录I（规范性附录）CA砂浆抗冻性试验方法25附录J（规范性附录）CA砂浆耐侯性试验方法281适用范围本技术条件适用于时速350km高速铁路板式无碴轨道结构混凝土底座与轨道板间的水泥沥青砂浆（以下简称CA砂浆）调整层。本技术条件规定了板式无碴轨道用CA砂浆的原材料、技术要求、检验规则、配制、原材料的标志、包装、运输和贮存、试验方法。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。JIS K 2208 石油沥青乳剂JIS A 1102 骨料筛分试验方法JIS A 1111细骨料表面含水率试验方法JIS A 1109 细骨料密度及吸水率试验方法JIS A 1116 单位容积质量及空气量试验方法JIS K 6387-2 乳胶固体含量的测定JIS K5906涂料用铝粉颜料ASTM C666 混凝土快速冻融标准试验方法GB175 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥JC714快硬硫铝酸盐水泥GB/T14864建筑用砂GBJ82 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法GB/T8325聚合物和共聚物水分散体PH值测试方法GB/T11175合成树脂乳液试验方法JC476混凝土膨胀剂JTJ052 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JC/T797皂液乳化沥青TB10210 铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范HG/T2456铝粉浆3定义3.1乳化沥青 将沥青作成微粒（13m左右）后，分散到含有乳化剂和稳定剂等的水中形成的褐色液体。3.2颗粒电荷 乳化沥青中所含颗粒的电荷。在乳液中通过直流电，沥青颗粒向阴极方向移动时，表明它带正电（），向阳极方向移动时，表明它带负电（）。3.3恩氏粘度在规定的温度中使规定量的乳化沥青从试验装置的小孔流下去所需的时间与在同样的温度中使等量的蒸馏水从试验装置的小孔流下去的时间之比，它表示乳化沥青的粘度。3.4筛余物将乳化沥青注入规定的筛子中，用水冲洗后，将筛上残留物干燥、称重，得出残留物与乳化沥青的质量比，用质量百分率表示。由该值可判断乳化沥青中是否产生了沥青的粗颗粒或块状物。3.5贮存稳定性乳化沥青在规定的容器和条件下，贮存规定的时间后，竖直方向上试样浓度的变化程度，以上、下两部分乳液蒸发残留物质量百分率的差值表示，以判断乳化沥青贮存后的稳定性能。3.6低温贮存稳定性在规定的条件下，使乳化沥青冻结融解，进行两次循环，然后检查乳液中有无粗颗粒或块状物，观察其在贮存阶段对冻融的表现，判断其能否使用。3.7水泥混合性 在规定的条件下，普通硅酸盐水泥与乳化沥青的混合料过筛后的残留物质量占水泥与乳化沥青总质量的百分率。由该值判断水泥与乳化沥青混合后的均匀程度。3.8蒸发残留物将乳化沥青中的水分蒸发后所得到的残留物的量，用质量百分率表示。3.9针入度在规定的温度和时间内，附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度，以0.1mm表示。3.10细度模数衡量细骨料粗细度的指标。3.11流动度CA砂浆从规定的漏斗中全部连续流出的时间，以秒计。3.12可工作时间CA砂浆保持规定的流动度可持续的时间，以分钟计。4技术要求4.1CA砂浆生产单位必须具备统一的试验器具、拌制机具、生产设备；熟练的管理人员及原材料和CA砂浆的质量检验人员；正式批准颁发的本技术条件。4.2原材料规格和要求 CA砂浆由水泥、乳化沥青（A乳液）、聚合物（P）乳液、细骨料（砂）、混合料、水、铝粉、各种外加剂等原材料组成。所有原材料应有合格证明书和复验报告单。4.2.1水泥 采用强度等级为42.5R的普通硅酸盐或快硬硫铝酸盐水泥，其技术要求应符合GB175和JC714的规定。应使用新鲜、保管好的水泥，贮存时间不得超过1个月，超过贮存期、受潮的不得使用。4.2.2乳化沥青 应采用厂制阳离子乳化沥青。其主要性能指标应满足表1的要求。采用桶装或散装贮存和运输，贮存时间不得超过3个月。表1 乳化沥青的主要性能指标要求项 目单位指标要求试验方法外观浅褐色液体、均匀、无机械杂质JC/T797颗粒电荷JTJ052- T0653恩氏粘度（25）515JTJ052- T0622筛余物（1.18mm） 0.1JTJ052- T0652贮存稳定性（1天，25） 1.0JTJ052- T0655低温贮存稳定性（-5）无粗颗粒或块状物JTJ052- T0656水泥混合性 100JTJ052- T0605溶解度（三氯乙烯） 97JTJ052- T06074.2.3聚合物（P）乳液 采用石油树脂系乳液，其主要性能指标应符合表2的要求，贮存时间不得超过3个月。表2 P乳液的主要性能指标要求项 目单位指标要求试验方法pH79GB/T8325密 度g/cm31.00.1GB/T11175不挥发物453JIS K 6387-2水泥混合性 1JIS K 2208机械稳定性 2.553吸水率 3.04泥块含量 1.005含泥量 2.006石粉含量 1.07有机物（比色法）合格8氯化物含量 1.3固化物性能指标6抗压强度1dMPa 0.1附录D7d 0.728d1.82.57弹性模量MPa100300附录E8材料分离度3附录F9膨胀率13附录G10泛浆率0附录H11抗冻性300次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于60，质量损失率不得大于5。附录I12耐候性外观无异常、相对抗折强度不低于100%。附录J5.3.1型式检验项目包括：原材料检验报告、表7中的CA砂浆各项性能。5.3.2有下列情况之一者，应进行型式检验：a) 批量投产前；b) 原材料、配合比、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c) 正常生产一年时；d) 用户提出要求时。5.4现场检验现场检验项目及每批抽样数应符合表8的规定。表8 现场检验项目及抽样频次序号检验项目每批抽样数1混合液性能砂浆温度各2组2流动度3可工作时间4含气量5单位容积质量6固化物性能抗压强度（1、7、28d）各1组7材料分离度8膨胀率9泛浆率5.5判定规则检验结果满足本技术条件表7规定的各项技术要求，判为合格。如有一项不满足要求，判为不合格。附录A（资料性附录）CA砂浆的配制A.1 CA砂浆基本配合比CA砂浆的配制可参照附表A-1所列的两种基本配合比进行。现场配制时，应根据原材料、施工温度、施工机具设备、拌和工艺等具体条件，在基本配合比的基础上作相应调整。表A.1 CA砂浆基本配合比 （kg/m3）配合比水泥砂乳化沥青P乳剂水混合料消泡剂AE剂铝粉其它温暖地区26362049693490.1527.60.041寒冷地区2666284406379470.1547.70.042A.2 现场配合比的修正A.2.1 在基本配合比的基础上，根据使用的搅拌机的拌和容量，求出现场配合比，其步骤如下：将材料的用量按实际使用的搅拌机拌和容量进行换算。以相当于一批配料的水泥用量为基准求取其它各材料的用量，作为现场配合比，除水、铝粉外的其它材料都使用换算值；a) 添加水的用量以拌和初期的流动度为1822秒来决定；b) 铝粉的添加量由气温条件决定，按膨胀率为13来选取。一般情况下，其添加量为（水泥+混合料）（0.010.02），高温时的用量较低温时少。A.2.2 测定使用砂的表面含水率和吸水率，要根据使用砂的表面含水率确定用砂量，并从砂和水两方面进行配合比修正。a) 使用河砂时，表面有较多的附着水，使用时要测定表面水，进行必要的配合比修正；b) 使用人工制造的硅砂时，通常处于干燥状态，使用时测定其吸水率，一般用水量要增加，用砂量要减少。A.3 原材料的计量A.3.1 大型搅拌机的现场施工时：a) 水泥和砂按质量计量，感量为1kg；乳化沥青和水以容积计量，感量为1。b) 混合料按质量计量, 感量为0.1kg；P乳液和AE剂按容积计量，感量为0.1。c) 铝粉按质量计量，感量为1g；消泡剂按容积计量，感量为1cc。A.3.2 施工前采用CAS100型小型搅拌机试验时，按上述原材料计量感量的1/10进行计量。A.4 CA砂浆的拌和A.4.1 投料顺序CA砂浆的拌和采用规定的CAM1000型砂浆搅拌机，其原材料的投入顺序可参照如下进行：乳化沥青水（消泡剂、P乳液）细骨料（砂）混合料水泥、外加剂（引气剂、防水剂、稳定剂等）铝粉。A.4.2 搅拌速度与时间CA砂浆现场配制时，应根据原材料及环境温度进行现场试验，确定适宜的搅拌速度与时间。表A.2所列的搅拌机旋转速度与搅拌时间，可作参考。表A.2 搅拌机的旋转速度与搅拌时间项 目旋转速度（转分）搅拌时间（分钟）沥青乳剂细骨料60807混合料外加剂110120砂浆拌和6070A.4.3 注意事项a) 由于沥青乳剂和水泥一接触就会产生反应，为有效地利用砂浆可工作时间，将水泥最后分散投入；c) 在搅拌机的投料口用直径6mm的钢筋制成1010cm的钢丝网，材料通过流槽送入搅拌机；c) 不得长时间在超过要求的高速旋转下搅拌，确认导入所规定的空气量后，立即改为低速搅拌，直至CA砂浆灌注完毕；d) CA砂浆运输时间长时，应在灌注前约10分钟放入铝粉，再高速旋转1分钟。A.5 CA砂浆的温度控制CA砂浆配制与施工的适宜温度范围为1025，限界温度范围530。超过限界温度范围时，应采取相应的保温与降温措施，否则不得进行灌注作业。A.6 其它注意事项a) 为了确认CA砂浆的品质，施工前用CAS100型小型搅拌机试验拌和，进行各项性能试验；b) 根据现场实际使用的原材料和环境温度，用CAM1000型大型移动式砂浆搅拌机进行现场试验拌和（1000l），或实施泵送试验，各项性能试验合格后，方可到现场正式施工。 附录B(规范性附录)CA砂浆流动度与可工作时间试验方法B.1 试验设备B.1.1 黄铜制漏斗（如图B.1）：上口径为70mm，下口径为10mm，高度为450mm；B.2.2 秒表，读数精度为0.1秒。B.2 试验条件试验温度： （232）。B.3 试验步骤a) 将漏斗垂直地架设在支架上；b) 将砂浆试样注入漏斗，从输出口流出适量的砂浆，用手指将输出口压住，使砂浆注满漏斗，并将表面整平。c) 放开手指，砂浆流出，用秒表测定砂浆从开始到结束连续流下所经历的时间，即为砂浆的流动度t（以秒计）。d) 每隔5分钟对同一试样进行一次流动度试验，并绘出流动度曲线（如图B.2），即流动度与累计时间的对应关系。砂浆在规定的流动度范围内可持续的时间，即为砂浆的可工作时间T（以分钟计）。B.4 检验结果每组试样进行三次流动度、可工作时间的测试，取其算术平均值。B.5 检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。图B.1 流动度试验漏斗示意图图B.2 流动度曲线附录C (规范性附录) CA砂浆单位容积质量与含气量试验方法C.1试验设备C.1.1 天平，感量1g；C.2.2 三角烧瓶，1000ml。C.2试验条件试验温度： （232）。C.3试验步骤a) 按下式计算理论单位容积质量；b) 将流动度试验中拌制30分钟后的CA砂浆，倒入三角烧瓶；c) 测定其单位容积质量；d) 按下式计算其含气量：C.4检验结果检验结果包括试样的实测单位容积质量、含气量。取三次试验的的算术平均值作为该试样的检验结果。C.5试验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。附录D（规范性附录）CA砂浆抗压强度试验方法D.1 试验设备D.1.1 材料试验机，载荷误差不大于1；D.1.2 浇注模型，型腔尺寸50mm50mm；D.1.3 游标卡尺。游标读数值0.02mm；D.2试样D.2.1 试件尺寸50mm50mm，各令期试样数均为3个。D.2.2 养生条件：203，655RHD.3 试验条件D.3.1 试验温度：（232）；D.3.2 加载速率： 1.0mm/min。D.4 试验步骤a) 将流动度试验中拌制30分钟后的CA砂浆，注入模型内，用石膏粉作表面处理；b) 测量试样承压面的尺寸，准确至0.02mm。取3次平均值；c) 将试样平放在试验机压板的中央，以规定的加载速率施加载荷；d) 按1、7、28天龄期进行单轴压缩试验，当压力不再上升时停止加载。D.5 检验结果 三个试件抗压强度的算术平均值（取3位有效数）作为该组试件的抗压强度值，即： b（123）/ 3D.6检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。附录E(规范性附录)CA砂浆弹性模量试验方法E.1 试验设备E.1.1 材料试验机，载荷误差不大于1；E.1.2 浇注模型，型腔尺寸50mm50mm；E.1.3 游标卡尺，读数精度为0.02mm；E.1.4 百分表。E.2 试样E.2.1 试样尺寸50mm50mm，每组试样不少于3个。E.2.2 养生条件：203，655RHE.3 试验条件E.3.1 试验温度： （232）；E.3.2 加载速率： 1.0mm/min。E.4 试验步骤a) 将拌制30分钟后的砂浆注入模型内，用石膏粉作表面处理，28天令期时进行弹性模量试验；b) 测量试样尺寸，准确至0.02mm。取3次平均值；c) 将试样平放在试验机压板中央，以规定的加载速率加载至抗压强度b的13，然后立即卸载，卸载速率与加载速率相同，如此重复3次，以第4次的加载曲线的数据计算弹性模量，即：式中： h 试件的高度； b 试件的抗压强度； a 试验时第四次加载开始时的变形； b 第四次加载至b/3时的变形。E.5 检验结果每组三个试件弹性模量的算术平均值作为该组试件的弹性模量值，即： E（E1E2E3）/ 3E.6 检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。附录F(规范性附录)CA砂浆材料分离度试验方法F.1试验设备F.1.1浇注模型，型腔尺寸50mm50mm；F.1.2天平，感量1g；F.1.3游标卡尺，读数精度为0.02mm；F.1.4锯子；F.1.5夹钳台。F.2试验条件试验温度： （232）。F3试验步骤a) 制作5050mm的砂浆试件，每组试件不少于3个；b) 在砂浆龄期达28天后，将其分成上、下两等分，分别称重；c) 根据称量结果，按下式计算材料分离度：F.4 试验结果每组三个试件的材料分离度的算术平均值作为该试样的材料分离度。F.5 检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。附录G(规范性附录)CA砂浆膨胀率试验方法G.1试验设备G.1.1带刻度、250ml的量筒；G.1.2游标卡尺，读数精度为0.02mm；G.1.3玻璃板。G.2试验条件试验温度： （232）。G.3试验步骤a) 测量量筒直径，准确至0.02mm，；b) 将流动度试验中拌制20分钟后的CA砂浆，注入量筒内；c) 当CA砂浆表面与250ml刻度重合时，在量筒上面加一块玻璃板，用游标卡尺测量CA砂浆表面至玻璃板的深度H0，24小时后，再测量CA砂浆表面深度H24，取3次的平均值。d) 根据测量结果，用下式计算其膨胀率： 膨胀率（）0.000314（H0H24）D2式中： D量筒直径，mm； H0初始深度，mm； H2424小时后的深度，mm。G.4试验结果每组三个试件膨胀率的算术平均值作为该试样的膨胀率。G.5检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g） 检验人员、日期及其它。附录H（规范性附录）CA砂浆泛浆率试验方法H.1试验设备H.1.1聚乙烯袋：直径约50mm，长为500mm以上；H.1.2玻璃吸管；H.1.3容量为1000ml和20ml的玻璃量筒。H.2试验步骤a) 将CA砂浆试样注入聚乙烯袋内；b) 排出袋内空气，封闭袋口，悬挂静置；c) 经24小时后，观察表面是否有泛浆水。d) 按下式计算泛浆率：泛浆率（）V1/V0100式中：V124小时以后的泛浆水（cc） V0CA砂浆的容积（cc）H.3 试验结果每组三个试件的泛浆率算术平均值作为该试样的泛浆率。H.4检验报告检验报告应包括下列内容：a）检验项目名称；b）试样来源、品种、规格、及制备方法；c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；d）试验温度、湿度；e）试验设备及仪表；f）检验结果（含单个值及算术平均值）；g）检验人员、日期及其它。附录I（规范性附录）CA砂浆抗冻性试验方法I.1试验设备I.1.1浇注模型：型腔尺寸100mm100mm400mm；I.1.2冻融循环试验机（178）；I.1.3动弹模量测定仪；I.1.4台秤，感量5g。I.2试件 试件尺寸为100mm100mm400mm，每组不少于3个。I.3试验步骤a) 试件在28天龄期时开始冻融试验，试验前在温度1520的水中浸泡（包括测温试件），浸泡时水面高出试件顶面20mm，试件浸泡4天后进行试验；b) 浸泡完毕后，取出试件，用湿布擦除表面水分，称重，并测定其横向基频和动弹模量的初始值；c) 将试件放入试件盒内（试件的侧面与底部垫放适当宽度与厚度的橡胶板）。在整个试验过程中，盒内水位高度始终保持高出试件顶面5mm左右；d) 将试件盒放入冻融箱内，将装有测温试件的试件盒放在冻融箱的中心位置，并开始冻融循环试验；e) 试件一般每隔25次循环作一次横向基频和动弹模量测定。测量前将试件表面浮碴清洗干净，擦去表面积水，并检查其外部损伤及质量损失。测完后，立即把试件掉头重新装入试件盒内。试件的测量、称重及外观检查应尽量迅速，以免水份损失；e) 冻融达到以下两种情况之一即停止试验：i. 达到300次循环；ii. 相对动弹模量下降到60以下。iii. 质量损失率达5。f) 试件的相对动弹模量按下式计算：式中：P经N次冻融循环后试件的相对动弹模量，以3个试件平均值计算（）；f0冻融循环试验前测得的试件横向基频初始值（Hz）；fn经N次冻融循环后试件的横向基频（Hz）。g) 试件冻融后的质量损失率按下式计算： 式中：Wn经N次冻融循环后试件质量损失率，以3个试件平均值计算(）；G0冻融循环试验前的试件质量（kg）；Gn 经N次冻融循环后的试件质量（kg）。h) 试件耐久性系数按下式计算： KnPN/300式中：Kn试件耐久性系数；N 第（6）中试件停止时的冻融循环次数；P 经N次冻融循环后试件的相对动弹模量。I.4 试验条件a) 每次冻融循环在24小时内完成；其中用于融化的时间不得小于整个冻融时间的1/4；b) 在冻结和融化终了时，试件中心温度分别控制在172和82；c) 每块试件从6降至15所用的时间不得少于冻结时间的1/2。每块试件从15升至6所用的时间也不得少于整个融化时间的1/2，试件内外的温差不超过28；d) 冻和融之间的转换时间不超过10分钟。e) 为保证试件在冷冻液中冻结时温度稳定、