CA砂浆配制与灌注施工

1、CA砂浆配制与灌注1 CA砂浆的配合比与质量标准A. CA砂浆的配合比无碴轨道结构中的CA砂浆，是具有一定程度弹性的填充材料，其性能和施工质量直接影响板式轨道的耐久性。CA砂浆标准配合比见表 1。表 1 CA砂浆标准配合比（1m3）混合种类沥青A乳剂（kg）沥青P乳剂（kg）水（kg）细骨料（kg）早强水泥（kg）混合材料（kg）铝粉（g）消泡剂（g）AE剂（kg）49678以下62027931401557.8B. 质量标准表 2 CA砂浆的质量标准序项目单位日本指标1抗压强度1d/7d/28dMPa>0.1/>0.7/>1.82弹性模量MPa1003003砂浆温度5304流

2、动度秒18265可工作时间分306含气量%8127单位容积质量kg/m3>13008膨胀率/材料分离度/泛浆率%13/<3/09抗冻性300次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于60%，质量损失率不得小于5%。试验段位于温暖地区，本指标可不作考虑。10耐候性外观无异常，相对抗折强度不低于100%。 2原材料技术要求与储存保管A.原材料的技术要求a.CA砂浆原材料中，沥青A乳剂采用日本进口方式。其余材料参照JSCE（日本土木学会标准）、JIS（日本工业标准规格），并在日方技术人员的指导下在国内进行生产、采购、检验工作。b.水泥采用符合日本工业规格（JIS R5210）和GB175的早

3、强硅酸盐水泥。水泥应新鲜，贮存时间不应超过1个月。c.沥青A乳剂、混和材料、AE剂、消泡剂等材料均应在使用前进行检验，合格后方可使用。d.所用水采用饮用水。沥青A乳剂、混和材料、AE剂和消泡剂等应出具检验结果、规格证明等。e.细骨料通过2.5mm筛子的应在95%以上，其细度模数是在1.42.2范围内的干燥硅砂，含水量1，并在使用前得到许可。f.应采用鳞片状铝粉，使用前须进行检验。B.各种原材料主要作用a.水泥、砂水泥及砂主要为CA砂浆提供一定的强度。b.沥青A乳剂沥青A乳剂主要为CA砂浆提供一定的弹性，同时其内部的水参加水泥的水化反应。c.混合料混合料加入用以补偿CA砂浆的凝结固化时的收缩，同

4、时使CA砂浆的组织细密。d.消泡剂消泡剂用于消除拌和初期CA砂浆内的大气泡。e.引气剂引气剂引入定量的微小气泡。f.铝粉铝粉使CA砂浆初期产生膨胀，达到与轨道板密贴的效果。C.材料存储方法表 3 不同材料存储方法表材料名称储存方法沥青A乳剂在平坦处设置2个乳剂箱（10t）水泥混合材料建立面积约为40m2仓库，地面进行防潮处理，材料架空放置。细骨料地面采用砂浆硬化，并搭设防雨棚。溶剂罐装，容积为200升或18升，保存在水泥仓库。消泡剂每1升独立包装，保存在水泥仓库。铝粉每500g密封包装，保存在水泥仓库，避免与空气接触，特别注意防潮。3 CA砂浆试验为了确保CA砂浆施工过程保持质量稳定，在施工中

5、要对以下内容进行试验和确认，并记录结果。其试验项目及方法如下：流动度（流动时间测量）CA砂浆的流动时间，是根据日本铁道建设·运输设施整理支援机构所认可的J10负荷进行检测的，如图 1所示。图 1 J10负荷试验含气量把采集的样品（未凝固的CA砂浆）放入三角长颈的规定容器中，计量容积中样品的重量，求单位容积质量。含气量计算公式如下：含气量（）×100其中：理论容积质量A. 强度CA砂浆抗压强度试验采用“单轴压缩法”进行。将经过流动度试验的砂浆注入50mm×50 mm的圆柱体模型内，做成如下图所示的试件。在试件达到龄期（1d、7d、28d）后，测量试样承压面的尺寸，准

6、确至0.02mm，取3次平均值；利用压力试验机以每分钟试件变形0.5mm加载速率,匀速加载，当压力不再上升时停止加载，其压力最大值即为该试件在各龄期时的抗压强度。每次试验取三个试件，三个试件强度的算术平均值作为该组试件的强度。图 2 强度试验用试件每组试件共6个，分别测量1天、7天、28天的强度。试件养生条件为20±2、RH65±5%。B. 泛浆将CA砂浆采集到聚乙烯袋内，24小时之后目视观察是否泛浆及材料分离。C. 膨胀率每天一次，把灌注前的CA砂浆用量筒取样250ml，如图-3所示。用游标卡尺测量从玻璃板到CA砂浆表面的深度H0，24小时后再测量深度H24，根据结果通过

7、下面的方程式算出膨胀率。膨胀率（）0.000314（H0H24）D2其中：D量筒的内径（mm）图 3 膨胀率试验H0抽样调查之后的试件表面深度（mm）H2424小时后的试件表面深度（mm）D. 弹性模量弹性模量试验方法与抗压强度基本相同，试件为 50mm×50mm的圆柱体，利用压力试验机以每分钟0.5mm加载速率,匀速加载,加载至抗压强度的1/3后开始卸载，卸载速度与加载速度相同，如此重复三次试验，以第四次加载曲线的数据计算弹性模量。E. 材料分离度材料分离度采用“等分法”进行测定。制作50×50mm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

8、算其单位容积的质量。材料分离度见下式：材料分离度（%）=F. 耐候性将流动度试验合格的CA砂浆拌和10分钟后，注入40×40×160mm的模型中，一次成型8组试件，每组试样数为3个，试件标准养护8天后，将其中4组试件放入快速耐候试验箱的试样夹具架，并将其插到转鼓上，按人工气候箱的操作规程开动机器，按试验条件进行试验，照射时间为500h。同时将另外4组的对比试件继续标准养护。当照射时间分别在0、100、300、500h时，检查试件的外观变化情况，并分别对被照射试件和同龄期未被照射的标准试件进行抗折试验。按下式计算不同照射时间时CA砂浆的相对抗折强度：R=Rt/R0×

9、100%Rt不同照射时间被照射试件的抗折强度值，MpaR0不同照射时间时相同时段标准养护试件的抗折强度值，Mpa；R不同照射时间时试件的相对抗折强度，%。试样的抗折强度值取每组三个试件抗折强度的算术平均值，即：R=（R1+R2+R3）/3G. CA砂浆的试验实施时间和频率表 4 各项目试验时间及频率类别试验项目实施时间频率CA砂浆搅拌温度灌注前每盘流动度灌注前每盘含气量灌注前每盘泛浆当天第一次灌注时1日1次（24小时后）膨胀率当天第一次灌注时1日1次（24小时后）强度当天第一次灌注时1日、7日、28日4 CA砂浆配制与灌注CA砂浆灌注采用移动成套设备法施工。在CA砂浆基地将1天工作（约300m

10、）需要的CA砂浆材料装到移动设备车上，运送到施工现场，在灌注车上搅拌后采用重力法灌注。其施工工艺流程如图 4所示。A. 移动成套设备配置该设备从日本进口，其主要组成部分包括：材料搬运车和搅拌车，如图 5所示。图 4 CA砂浆灌注施工工艺流程图图 5 CA砂浆移动成套设备示意图图示设备主要由以下几大部分组成：a. 水泥储藏设备b. 细骨料储藏设备c. 沥青A乳剂储藏设备d. 供水设备e. 上述材料的计量设备f. 上述材料向搬运车的装货，投入设备g. 进行质量管理的试验设备h. 污水处理设备i. 其它关联设备B. CA砂浆的配制砂浆灌注前，根据表 1中的标准配合比，测定砂的含水量，确定施工配合比，

11、并在取得日方技术指导人员和监理工程师的认可后，用于施工。操作要点：a. 沥青A乳剂、混合材料、AE剂、消泡剂应事先提交试验结果及规格说明书等质量证明材料。b. 水、铝粉末的添加量应按施工条件增减。c. CA 砂浆的混合搅拌，应正确计量使用材料后，再投入搅拌机搅拌。C. CA砂浆拌制在工作前和工作结束时，使用吊车、泵等机具设备从材料保管地点搬运到作业设备的指定位置。各材料的投入顺序如图 6所示。图 6 各原材料投放顺序示意图操作要点：a. 原材料等条件发生变化时，应进行试验重新确定配合比。b. 灌注前测定流动时间，当流动时间超出1826秒的范围时，CA砂浆作废弃处理。c. 灌注前CA砂浆温度应保

12、持在530的范围之内。d. 水、铝粉的添加量应按施工条件增减。D. 灌注前准备a. 确认轨道板是否精确调整到位，是否发生偏移、有无废物等并检查灌注袋的位置。b. 用塑料布覆盖在轨道板表面。c. 在灌注位置准备注浆阀门。E. 砂浆灌注在灌注口安装控制阀门，利用重力自然灌注。灌注时派相关人员在轨道板四角进行监控，防止轨道板受力偏斜。a. 暂停灌注时，要及时清洗搅拌机。b. 在CA砂浆灌注前，每一盘均应通过流动度试验，进行流动时间测量，不在规定范围内时，不能灌注。c. CA砂浆灌注时，要对每一块轨道板进行连续注入，充分填充，使板下不出现空隙。d. 尽量避免在雨天灌注，施工过程中若遇到下雨，应采取遮雨

13、措施。e. 施工中应进行流动度、含气量、温度试验，及时采集试样进行膨胀率、泛浆、强度试验并记录结果。f. 曲线地段超高过大时，CA砂浆灌注分23次进行，防止板块受力漂浮，但每次灌注应在前次注入砂浆未硬化前进行。F. 养生a. 采用自然养生。b. 当强度达到0.1MPa且CA砂浆灌注时间达到24小时后拆除轨道板支撑螺栓。c. CA砂浆养生期间不得在轨道板上加载。G. 废弃物处理CA砂浆的残留材料及空袋、空罐等作为工业废弃物，均由专人进行处理，处理方法均须在事先得到日方技术指导人员和监理工程师的认可。冲洗CA砂浆搅拌机等产生的污水处理后循环使用，处理后的回用水应达到铁路生产低质用水标准。污水处理设

14、备设在标段尾部的桥下，冲洗则固定在对应的桥位上进行，污水经专用管道排至污水处理设备内。污水循环处理采用铁路常用的三级生产污水处理法，其工艺及系统分别如图 7和图 8所示。图 7 污水处理工艺流程图图 8 污水循环处理设备示意图 5凸形挡台填充A. 施工工艺流程板下CA砂浆灌注24小时并清洁、整理完毕后，在凸形挡台周围安放树脂灌注专用袋，采用布制橡胶带或粘着剂防水和固定。树脂灌注工艺流程如图 9所示。图 9 凸形挡台周围树脂灌注工艺流程图成型后的凸形挡台如图 10所示。图 10 凸形挡台灌注示意图B. 施工方法及技术要求a. 采用10±2MN/m聚氨脂系或者环氧树脂系合成树脂，在CA砂

15、浆灌注完成24h后，安放凸形挡台树脂灌注袋。b. 根据规定的比例进行计量，用手摇搅拌器等在专用特殊混合容器内进行均匀搅拌，如图 11所示。图 11 树脂的混合c. 每1000m轨道长度抽取3个样品（100mm×100mm×25mm）进行强度试验，提交试验结果。d. 室外施工环境温度低于10时，需将树脂的液体温度调到20以上混合。e. 要对垃圾、异物、水分等进行清扫和清除。f. 使用灌注袋时，要防止树脂泄漏。凸形挡台和轨道板的间距不足20mm时，应汇报后另作研究处理。g. 为防止空气进入，应尽量保持低位进行灌注施工。6 CA砂浆配置与灌注专用器具与机械表 1 试验搅拌及质量管

16、理用机械器具序产品名称质量形状备注1灰浆搅拌机25AM-QR小型搅拌机1台2切割机各种刀片加工试验品3压缩试验机500kg0.51mm/min4秤50kg台秤（按需要）5秤2kg感量0.5g1台6秤50g感量0.5g1台7J密封胶泥用于检测流程时间8秒表9聚乙烯袋0.05mm×79mm×500mm5cm用、方底、数个10流量控制器含突起棒的沙表干燥检测0.5ml刻度若干11查普曼长颈瓶若干12量筒20ml、100ml、500ml、1000ml、2000ml带把手的搪瓷品若干13烧杯1000ml、2000ml若干14搅拌叉子小型若干15锹小型酒精（红色）若干16温度计棒状10

17、100材料计量用若干17铝球35cm40cm用于清洗漏斗 若干18清洗刷（用于清洗一升瓶等）清洗用、适量19清洗油轻油、辛那水用于整平若干20石膏若干21玻璃板整平相当量22棉纱头（按需要）23发电机记录用24黑板木制、铁制 聚乙烯袋25试样用型箱10cm×10cm×高5cm 表 2 主要灌注用机械器具序产品名称质量形状备注1设备大小应根据搅拌机的使用台数确定固定或移动式2大型搅拌机容量1000L,发动机按照施工要求3筛沙机4m3/h以上可用振动器代替1台4沙计量器最大 500kg感量1kg 1台5乳剂计量器最大 400L根据搅拌机台数定6水计量节器最大 70L可用18罐代

18、替7水用泵压力泵8过滤泵根据过滤装置结构要求9乳剂中继罐带搅拌机,810m31天的施工量10发电机没有电源时11秤50kg台秤12台车移动搅拌机时使用13型箱金属型 1.5mX15om,1.5m×20cm含固定件等14型箱木制也可以是方的15扳手辐射形,各种扳手16浇筑软管因施工条件不同而异17落水管18浇筑用漏斗放在浇筑口处的漏斗1个及2个19隔板胶合板、铁板20聚氨酯泡沫宽5cm、厚2.5cm、长1m2m防漏用填料21木栓漏斗用,流量调节棒22接缝材料泡沫苯乙烯7收轨待灌注CA砂浆达到规定的强度后，利用收轨器依次将轨距为3100mm的长钢轨收回至轨道板的承轨台上，如图 1所示。图 1 钢轨收回示意图8轨下充填式垫板施工在轨道状态精细调整全部结束并实测确定轨下实际