CRTSI型砂浆施工技术.ppt

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1、 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES 1 中国铁道科学研究院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 ICRTS I型型)主讲人：李海燕主讲人：李海燕 2009年3月 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 2 CRTS型板低弹模水泥乳化沥青砂浆第一节第一节 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能水泥乳化沥青砂浆的组成与性能第三节第三节 水泥乳化沥青砂浆现场施工设备、工装与劳动力组织水泥乳化沥青砂浆现场施工设备、工装与劳动力组织第四节第四节 水泥乳化沥青砂浆现场拌制水泥乳化沥青砂浆现场拌

2、制第五节第五节 水泥乳化沥青砂浆灌注施工水泥乳化沥青砂浆灌注施工第六节第六节 水泥乳化沥青砂浆性能的现场检测与控制要点水泥乳化沥青砂浆性能的现场检测与控制要点第二节第二节 水泥乳化沥青砂浆原材料与质量检测水泥乳化沥青砂浆原材料与质量检测前言前言 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 3 前言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

3、形式之一。板式无碴轨道与传统有碴轨道相比，具有结构主要结构形式之一。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、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：钢轨扣件等构成。板式无砟轨道主要分为如下两种型式：CRTSCRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道

4、CRTSCRTS型板式无砟轨道型板式无砟轨道 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 CRTS I 型CRTS CRTS 型前言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 普通普通A A

5、型板式轨道型板式轨道 框架型板式轨道框架型板式轨道前言前言 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水泥乳化沥青砂浆功能 支撑调整支撑调整、缓冲协调缓冲协调、阻断裂纹阻断裂纹、提供弹性提供弹性。（1 1）支撑调整）支撑调整 保证轨道的平顺性：砂浆垫层厚度一般为保证轨道的平顺性：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，所以厚度限制在有影响，过厚则不经济，所以厚度限制在40100mm之间。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保证轨道结构的耐久

6、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。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 2）缓冲协调（弹性、延展性）缓冲协调（弹性、延展性）前言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，混凝土底座板允许开裂而轨道板不允

7、许开裂，CRTS型板式无砟轨道结构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。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）阻断裂纹（弹模、延展性）由上可知，由上可知，CRTS型板式无砟轨道结构中水泥乳化沥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青砂浆垫层的重要功能是支撑调整支撑调整和和缓冲协调缓冲协调。（4）提供（有限）弹性）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

8、体弹性的影响也较小。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 凸台树脂功能凸台树脂功能 凸形挡台填充聚氨酯树脂（简称凸台树脂）是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所所示，主要起到轨道板的示，主要起到轨道板的纵横向定位及减振缓冲作用纵横向定位及减振缓冲作用。图图1 图台及填充树脂示意图

9、图台及填充树脂示意图前言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 日本日本CACA砂浆砂浆(Cement Asphalt Mortar)(Cement Asphalt Mortar)的研发始于的研发始于19651965年，从年，从19751975年至今共铺设年至今共铺设2600km 2600km，分为，分为A A配合以及配合以及B B配合，适用范围见下表配合，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

10、日本A、B配方的使用情况德国德国BZBZ砂浆砂浆 (Bitumen Zement Mortar)(Bitumen Zement Mortar)由于应用时间和里程较短，由于应用时间和里程较短，其使用寿命还有待进一步考察。其使用寿命还有待进一步考察。前言前言国外应用情况 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，在皖赣线溶口隧道年，在皖赣线溶口隧道 25m 2002年，年，秦沈客运专线国产和日本秦沈客运专线国产和日本 2.8km前言前言国内应用情况 CH

11、INA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 11 2004年，赣龙线枫树排隧道年，赣龙线枫树排隧道 719m 2005年，年，北京东郊环形试验基地北京东郊环形试验基地 100m 8000多万吨多万吨运营考验运营考验 前言前言国内应用情况 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年，遂渝线无砟轨道技术综合试验 8km2007年，年，京津城际采用京津城际采用BZ砂浆，砂浆，224 km 2006年，台湾高铁应用日本年，台湾高铁应用日本CA砂浆技术铺设了砂浆技术铺设了6

12、00km前言前言国内应用情况 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年，武广线武汉综合试验段 40km；2008年，石太客运专线年，石太客运专线 95 km；2008年，年，滨绥线滨绥线严寒地区严寒地区成高子试验段成高子试验段 500m。前言前言国内应用情况 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第一节 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能水泥乳化沥青砂浆的组成与性能第三节第三节 水泥乳化沥青砂浆现场施工设备、工装与劳动

13、力组织水泥乳化沥青砂浆现场施工设备、工装与劳动力组织第四节第四节 水泥乳化沥青砂浆现场拌制水泥乳化沥青砂浆现场拌制第五节第五节 水泥乳化沥青砂浆灌注施工水泥乳化沥青砂浆灌注施工第六节第六节 水泥乳化沥青砂浆性能的现场检测与控制要点水泥乳化沥青砂浆性能的现场检测与控制要点第二节第二节 水泥乳化沥青砂浆原材料与质量检测水泥乳化沥青砂浆原材料与质量检测前言前言 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 15 乳化沥青乳化沥青 乳化沥青是将沥青或改性沥青加热熔融，和乳化皂液（包括乳化剂、乳化沥青是将沥青或改性沥青加热熔融，和乳化皂液（包括乳化剂、稳定剂、电

14、解质等）与水一起，经乳化机的机械作用，以细小微粒分散于水中形稳定剂、电解质等）与水一起，经乳化机的机械作用，以细小微粒分散于水中形成的水包油型乳化沥青，因此，乳化沥青含有基质沥青、乳化剂、稳定剂、电解成的水包油型乳化沥青，因此，乳化沥青含有基质沥青、乳化剂、稳定剂、电解质和水（如图质和水（如图1.1所示）。基本要求是乳化沥青在强碱性的水泥浆体中是稳定的，所示）。基本要求是乳化沥青在强碱性的水泥浆体中是稳定的，乳液类型可以是阳离子型，阴离子型或非离子型。乳化剂主要是一些常用的表面乳液类型可以是阳离子型，阴离子型或非离子型。乳化剂主要是一些常用的表面活性剂，如季铵盐、高元醇的硫酸酯、聚乙氧基烷基醚

15、等。活性剂，如季铵盐、高元醇的硫酸酯、聚乙氧基烷基醚等。水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青和水泥胶结砂子形成的具有优良水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青和水泥胶结砂子形成的具有优良弹韧性的砂浆，其主要组成有：弹韧性的砂浆，其主要组成有：1.1 水泥乳化沥青砂浆的组成水泥乳化沥青砂浆的组成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 16 乳化沥青乳化沥青 工程应用中，低弹性模量工程应用中，低弹性模量 CA砂浆主要采用阳离子型乳化沥青，其砂浆主要采用阳离子型乳化沥青，其固体含量要求在固体含量要求在60%左右。左右。1.1 水泥乳化沥

16、青砂浆的组成水泥乳化沥青砂浆的组成1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能图图1.1 乳化沥青乳化沥青结构示意图（左）及显微照片（右）结构示意图（左）及显微照片（右）CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 17 水泥水泥 主要是硅酸盐水泥和掺混合材的复合硅酸盐水泥，为提高凝结硬化速度，也主要是硅酸盐水泥和掺混合材的复合硅酸盐水泥，为提高凝结硬化速度，也采用快硬水泥，如硅酸盐水泥与铝酸盐水泥组成的混合水泥。采用快硬水泥，如硅酸盐水泥与铝酸盐水泥组成的混合水泥。1.1 水泥乳化沥青砂浆的组成水泥乳化沥青砂浆的组成细骨料细骨料 河砂或机制硅砂，细度模数为河砂或

17、机制硅砂，细度模数为1.41.8。膨胀剂膨胀剂 主要采用煅烧合成的硫铝酸钙和氟铝酸钙或二者混合的矿物粉末，石灰粉主要采用煅烧合成的硫铝酸钙和氟铝酸钙或二者混合的矿物粉末，石灰粉末，其细度要求为末，其细度要求为400010000cm2/g。发泡剂发泡剂 有铝粉、氮化铝、锌粉、锡粉、硅钙合金等粉末或其混合物。有铝粉、氮化铝、锌粉、锡粉、硅钙合金等粉末或其混合物。此外，还有消泡剂和聚合物乳液（此外，还有消泡剂和聚合物乳液（P乳剂）等。乳剂）等。所以，水泥乳化沥青砂浆是一种多组分、多物相的混合砂浆，新拌砂浆是一种所以，水泥乳化沥青砂浆是一种多组分、多物相的混合砂浆，新拌砂浆是一种介稳悬浮浆体。介稳悬浮

18、浆体。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 18（1）水泥乳化沥青砂浆的基本性能水泥乳化沥青砂浆的基本性能 1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 为使砂浆垫层满足板式无砟轨道结构的要求，水泥乳化沥青砂浆必须具有以为使砂浆垫层满足板式无砟轨道结构的要求，水泥乳化沥青砂浆必须具有以下四方面的性能：下四方面的性能：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、膨胀率等物理性能：单位体积质量、含气量、膨胀率等 力学性能：抗压

19、强度、弹性模量、延展性等力学性能：抗压强度、弹性模量、延展性等 耐久性能：抗冻性、耐候性、抗水性等耐久性能：抗冻性、耐候性、抗水性等 这些性能是相互关联、相互影响的，弹性砂浆垫层的力学性能与耐久性能不这些性能是相互关联、相互影响的，弹性砂浆垫层的力学性能与耐久性能不但取决于水泥乳化沥青砂浆的组成与配比，而且在很大程度上取决于施工性能与但取决于水泥乳化沥青砂浆的组成与配比，而且在很大程度上取决于施工性能与现场施工质量控制。现场施工质量控制。CRTS型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件（简称暂行技术条件）规定的技术性能指标要求如表（简称暂行技术条

20、件）规定的技术性能指标要求如表1.1所示。所示。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 19（1）水泥乳化沥青砂浆的基本性能水泥乳化沥青砂浆的基本性能 1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 CRTS型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件（简称技术条件）型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件（简称技术条件）规定的技术性能指标要求如表规定的技术性能指标要求如表1.1所示。所示。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能序号序号项项 目目单位单位指标要求指标要求试验方法试验方法1砂浆温度砂浆温度540

21、棒状温度计法棒状温度计法2流动度流动度s1826附录附录A3可工作时间可工作时间min304含气量含气量812附录附录B5单位容积质量单位容积质量kg/l 1.36抗压强度抗压强度1dMPa 0.10附录附录C7d 0.7028d 1.80 7弹性模量弹性模量(28d)MPa100300附录附录D8材料分离度材料分离度 1.0附录附录E9膨胀率膨胀率1.03.0附录附录F10泛浆率泛浆率0附录附录G11抗冻性抗冻性300次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于次冻融循环试验后，相对动弹模量不得小于60，质量损失率不得大于，质量损失率不得大于5。附录附录H12耐候性耐候性无剥落、无开裂、相对抗压强

22、度不低于无剥落、无开裂、相对抗压强度不低于70%。附录附录I表表1.1 技术条件技术条件 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 20（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 新拌水泥乳化沥青砂浆的施工性能主要有流动性、保持流动性的能力、匀质性和稳新拌水泥乳化沥青砂浆的施工性能主要有流动性、保持流动性的能力、匀质性和稳定性等，其评价指标主要有定性等，其评价指标主要有流动度流动度、可工作时间可工作时间、泛浆率泛浆率、分离度分离度和和砂浆温度砂浆温

23、度。流动性流动性 灌注施工工艺要求新拌水泥乳化沥青砂浆具有自流平的特性，能在浆体高灌注施工工艺要求新拌水泥乳化沥青砂浆具有自流平的特性，能在浆体高度差产生的重力作用下流动并充满灌注袋或轨道板与底座板间的间隙，因此，砂浆必须度差产生的重力作用下流动并充满灌注袋或轨道板与底座板间的间隙，因此，砂浆必须具有很好的流动性。砂浆的流动性用流动度指标来评价，它是容积约为具有很好的流动性。砂浆的流动性用流动度指标来评价，它是容积约为600ml的浆体流的浆体流出圆锥形出圆锥形J型漏斗所需的时间，所需时间越小，则砂浆的流动性越好。暂行技术条件要型漏斗所需的时间，所需时间越小，则砂浆的流动性越好。暂行技术条件要求

24、流动度为求流动度为1826秒。秒。新拌砂浆的流动度主要取决于砂浆中液体（乳化沥青和水）的用量，液体用量越大，新拌砂浆的流动度主要取决于砂浆中液体（乳化沥青和水）的用量，液体用量越大，流动性越好，流动度越小。但砂浆的用水量是有一定限制的，用水量太大，会降低砂浆流动性越好，流动度越小。但砂浆的用水量是有一定限制的，用水量太大，会降低砂浆及其垫层的耐久性和强度，因此，必要时可以添加合适的减水剂，以获得较低用水量下及其垫层的耐久性和强度，因此，必要时可以添加合适的减水剂，以获得较低用水量下的较小流动度。所以，拌制砂浆时，可以通过选取合适的用水量和减水剂品种与用量，的较小流动度。所以，拌制砂浆时，可以通

25、过选取合适的用水量和减水剂品种与用量，获得灌注施工所需的流动度。获得灌注施工所需的流动度。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能测定流动度和砂浆温度测定流动度和砂浆温度测定搅拌后的测定搅拌后的CA砂浆砂浆温度温度测定搅拌后的测定搅拌后的CA砂浆砂浆的流动度的流动度 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 22（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 可工作时间可工作时间 水泥乳化沥青砂浆拌制后，其流动性会因水泥的水化反应而不断降水泥乳化沥青砂浆拌制后

26、，其流动性会因水泥的水化反应而不断降低，即流动度（时间）会增加；另一方面，目前施工中采取砂浆定点拌制，再由拌制点低，即流动度（时间）会增加；另一方面，目前施工中采取砂浆定点拌制，再由拌制点转运到灌注工点，这一转运过程需要一定的时间，因此，为了新拌砂浆到达灌注工点时转运到灌注工点，这一转运过程需要一定的时间，因此，为了新拌砂浆到达灌注工点时还有良好的流动性，砂浆应有保持流动性不变或损失较小的能力，该能力用可工作时间还有良好的流动性，砂浆应有保持流动性不变或损失较小的能力，该能力用可工作时间表示，它是砂浆拌制后流动度仍保持在表示，它是砂浆拌制后流动度仍保持在26秒所经历的时间，秒所经历的时间，“暂

27、行技术条件暂行技术条件”要求砂要求砂浆的可工作时间为浆的可工作时间为30分钟分钟。水泥乳化沥青砂浆可工作时间的主要影响因素有砂浆中液体或水的用量、水泥的水水泥乳化沥青砂浆可工作时间的主要影响因素有砂浆中液体或水的用量、水泥的水化速度、环境与砂浆的温度：化速度、环境与砂浆的温度：砂浆中液体或水的用量越大，可工作时间会延长；砂浆中液体或水的用量越大，可工作时间会延长；水泥的水化速度越快，可工作时间会越短，必要时可适当添加调凝剂来延长；水泥的水化速度越快，可工作时间会越短，必要时可适当添加调凝剂来延长；环境与砂浆温度越高，可工作时间会越小，应严格控制砂浆温度，满足可工作时间环境与砂浆温度越高，可工作

28、时间会越小，应严格控制砂浆温度，满足可工作时间的要求。的要求。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 23（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 匀质性匀质性 水泥乳化沥青砂浆是由多组分、多物相混合而成的，其中有液水泥乳化沥青砂浆是由多组分、多物相混合而成的，其中有液相、固相和气相，有密度较小的空气、有机材料和水等，有密度较大的水泥颗相、固相和气相，有密度较小的空气、有机材料和水等，有密度较大的水泥颗粒和砂，

29、各相的密度相差较大，在重力作用下，密度较大的物相会在新拌砂浆粒和砂，各相的密度相差较大，在重力作用下，密度较大的物相会在新拌砂浆中下沉，而密度较小的物相会上浮，造成新拌砂浆匀质性差。为了保证灌注施中下沉，而密度较小的物相会上浮，造成新拌砂浆匀质性差。为了保证灌注施工后的砂浆垫层是均匀的，要求这些物相均匀分布在新拌水泥浆体中，即新拌工后的砂浆垫层是均匀的，要求这些物相均匀分布在新拌水泥浆体中，即新拌砂浆应具有很好的匀质性，不分层离析，用泛浆率与分离度表征和评价，其要砂浆应具有很好的匀质性，不分层离析，用泛浆率与分离度表征和评价，其要求分别为求分别为0和小于和小于1.0。1 水泥乳化沥青砂浆的组成

30、与性能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 24（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 泛浆率泛浆率表征新拌砂浆中液相与固相分离的程度，新拌砂浆中的液相主要是表征新拌砂浆中液相与固相分离的程度，新拌砂浆中的液相主要是被稀释的乳化沥青，其密度略大于被稀释的乳化沥青，其密度略大于1。如果新拌砂浆静置时，液相上浮到砂浆。如果新拌砂浆静置时，液相上浮到砂浆的表面，形成液相层或水膜，则称为泛浆现象。造成泛浆现象的主要原因有液的表面，形成液相层或水膜

31、，则称为泛浆现象。造成泛浆现象的主要原因有液相含量较多、粘稠度太小、乳化沥青发生破乳和水泥与乳化沥青相容性不好等，相含量较多、粘稠度太小、乳化沥青发生破乳和水泥与乳化沥青相容性不好等，因此，减小新拌砂浆的泛浆率的措施有：因此，减小新拌砂浆的泛浆率的措施有：改善乳化沥青与水泥的相容性；改善乳化沥青与水泥的相容性；调节液相或水的用量和添加增稠剂来提高液相粘稠度。调节液相或水的用量和添加增稠剂来提高液相粘稠度。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能泛浆泛浆率率搅拌后的搅拌后的CA砂浆砂浆砂浆的砂浆的注入注入注入注入后在后在适当适当的地方的地方悬挂，一天后目测悬挂，一天后目测 CHINA ACADEMAY

32、OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 26（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 分离度分离度表征新拌砂浆中固、液和气相分离的程度，用分段密度法测量硬表征新拌砂浆中固、液和气相分离的程度，用分段密度法测量硬化后砂浆的圆柱体试件上下两段的密度差的百分率表征。当新拌砂浆静置时，化后砂浆的圆柱体试件上下两段的密度差的百分率表征。当新拌砂浆静置时，水泥与砂子颗粒下沉，而液相和气孔上浮，凝结硬化后试件的上段密度小，下水泥与砂子颗粒下沉，而液相和气孔上浮，凝结硬化后试件的上段密度小

33、，下端密度大，即出现分层现象。其主要影响因素有浆体的粘稠度、含气量、气孔端密度大，即出现分层现象。其主要影响因素有浆体的粘稠度、含气量、气孔尺寸、砂的粒径和固液相的相对比例等。尺寸、砂的粒径和固液相的相对比例等。液相含量越大，浆体的粘稠度越小，分层现象会越严重，可提高浆体粘稠度来减液相含量越大，浆体的粘稠度越小，分层现象会越严重，可提高浆体粘稠度来减小分离度；小分离度；含气量与气孔尺寸越大，气泡越容易上浮，分层越严重，可控制含气量、采用消含气量与气孔尺寸越大，气泡越容易上浮，分层越严重，可控制含气量、采用消泡剂消除新拌砂浆中尺寸大于泡剂消除新拌砂浆中尺寸大于0.2mm的气孔，减小分离度；的气孔

34、，减小分离度；砂的粒径越大越容易下沉，应选用级配良好的砂子。砂的粒径越大越容易下沉，应选用级配良好的砂子。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 27 分离度测试分离度测试 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 28（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 施工性能施工性能 稳定性稳定性 水泥乳化沥青砂浆的稳定性主要指新拌砂浆保持匀质性直到水泥乳化沥青砂浆的稳定性主要指新拌砂浆保

35、持匀质性直到凝结硬化的能力，稳定性不良主要包括乳化沥青破乳、砂浆的匀质性随时间变凝结硬化的能力，稳定性不良主要包括乳化沥青破乳、砂浆的匀质性随时间变差、砂浆的流动性对时间和温度很敏感等，是一个综合性能。目前，还没有性差、砂浆的流动性对时间和温度很敏感等，是一个综合性能。目前，还没有性能指标来评价。影响稳定性的主要因素有：能指标来评价。影响稳定性的主要因素有：各组分材料的相容性，如水泥与乳化沥青的相容性、添加剂与乳化沥青的各组分材料的相容性，如水泥与乳化沥青的相容性、添加剂与乳化沥青的相容性等，选取相容性很好的各组分材料，可保持新拌砂浆的稳定性；相容性等，选取相容性很好的各组分材料，可保持新拌砂

36、浆的稳定性；原材料和新拌砂浆在储运过程中是否被有害物质污染，因此，选用洁净的原材料和新拌砂浆在储运过程中是否被有害物质污染，因此，选用洁净的水，保证原材料和新拌砂浆在储运中不被污染，可保证新拌砂浆的稳定性。水，保证原材料和新拌砂浆在储运中不被污染，可保证新拌砂浆的稳定性。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 29（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 砂浆温度砂浆温度 新拌砂浆的温度不但影响砂浆的可工作时间，而且还影响新拌砂

37、浆的温度不但影响砂浆的可工作时间，而且还影响新拌砂浆的稳定性。新拌砂浆的稳定性。“暂行技术条件暂行技术条件”要求新拌砂浆的温度在要求新拌砂浆的温度在540之间。之间。新拌水泥乳化沥青砂浆的温度主要取决于环境温度和原材料的温度，这两新拌水泥乳化沥青砂浆的温度主要取决于环境温度和原材料的温度，这两项温度越高，新拌砂浆的温度越高，因此，应严格控制原材料（乳化沥青、干项温度越高，新拌砂浆的温度越高，因此，应严格控制原材料（乳化沥青、干料和水）的温度。原材料的温度可以通过原材料储存温度和砂浆搅拌车中的料料和水）的温度。原材料的温度可以通过原材料储存温度和砂浆搅拌车中的料仓温度来控制。仓温度来控制。施工性

38、能施工性能 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 30（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 物理性能物理性能 含气量含气量 由于水泥乳化沥青砂浆中含有沥青乳化剂，因此，在搅拌过由于水泥乳化沥青砂浆中含有沥青乳化剂，因此，在搅拌过程中，容易产生一定量的气泡；另一方面，为了改善硬化砂浆垫层的抗冻性，程中，容易产生一定量的气泡；另一方面，为了改善硬化砂浆垫层的抗冻性，还添加了少量引气剂，因而，砂浆中含有较多气泡。砂浆中含有一定量

39、和较小还添加了少量引气剂，因而，砂浆中含有较多气泡。砂浆中含有一定量和较小孔径的气泡对砂浆的流动性、抗离析分离性能和硬化砂浆的抗冻性是有益的，孔径的气泡对砂浆的流动性、抗离析分离性能和硬化砂浆的抗冻性是有益的，而过多的含气量会降低砂浆的强度，因此而过多的含气量会降低砂浆的强度，因此“暂行技术条件暂行技术条件”要求砂浆的含气量要求砂浆的含气量为为812之间，但气泡孔径应尽可能小于之间，但气泡孔径应尽可能小于0.2mm。水泥乳化水泥乳化沥沥青砂青砂浆浆的物理性能有密度和体的物理性能有密度和体积变积变化，其化，其评评价指价指标为标为含气量、含气量、表表观观密度和膨密度和膨胀胀率。率。1 水泥乳化沥青

40、砂浆的组成与性能含含气量气量注入一注入一定量定量的的容器容器CA砂浆砂浆计量计量重量重量算出算出实测实测密度密度密度密度表表观密度密度密度密度 含含气量（）气量（）100 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 32（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 物理性能物理性能搅拌机的形式，一般来说，卧式搅拌机引入的含气量大于立式搅拌机；搅拌机的形式，一般来说，卧式搅拌机引入的含气量大于立式搅拌机；搅拌速度与时间，搅拌速度越快，高速搅拌时间越长，砂浆的含气量会越大；

41、搅拌速度与时间，搅拌速度越快，高速搅拌时间越长，砂浆的含气量会越大；砂浆中的沥青乳化剂、引气剂等表面活性剂组分越多，含气量会越大；砂浆中的沥青乳化剂、引气剂等表面活性剂组分越多，含气量会越大；消泡剂可减少含气量，尤其可减少孔径较大的气泡含量，但必须将消泡剂加入消泡剂可减少含气量，尤其可减少孔径较大的气泡含量，但必须将消泡剂加入到液相中才有较好的消泡效果；到液相中才有较好的消泡效果；添加发泡剂可增加微小气孔的含量；添加发泡剂可增加微小气孔的含量；低速搅拌可减少含气量；低速搅拌可减少含气量；砂浆的流动度越小，含气量会越大，尤其是孔径较大的气泡会较多。砂浆的流动度越小，含气量会越大，尤其是孔径较大的

42、气泡会较多。影响砂影响砂浆浆的的含气量含气量和和气泡孔径气泡孔径的因素有：的因素有：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 33（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 物理性能物理性能 表观密度表观密度 水泥乳化沥青砂浆的表观密度影响到砂浆的强度和弹性模量，水泥乳化沥青砂浆的表观密度影响到砂浆的强度和弹性模量，因此，用于不同板式轨道结构的砂浆表观密度不同，用于单元板式轨道结构的因此，用于不同板式轨道结构的砂浆表观密度不同，用于

43、单元板式轨道结构的砂浆表观密度要求大于砂浆表观密度要求大于1.3。砂浆的表观密度主要取决于砂浆的组成配比和含。砂浆的表观密度主要取决于砂浆的组成配比和含气量。气量。水泥乳化水泥乳化沥沥青砂青砂浆浆的物理性能有密度和体的物理性能有密度和体积变积变化，其化，其评评价指价指标为标为含气量、含气量、表表观观密度密度和膨和膨胀胀率。率。砂砂浆浆中液相（乳化中液相（乳化沥沥青和水）含量越大，表青和水）含量越大，表观观密度越小；密度越小；砂砂浆浆的含气量越大，表的含气量越大，表观观密度越小。密度越小。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁

44、道科学研究院 34（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 物理性能物理性能 膨膨胀胀率率 水泥乳化沥青砂浆在凝结硬化过程中会有一定的体积变化，为了使砂水泥乳化沥青砂浆在凝结硬化过程中会有一定的体积变化，为了使砂浆在轨道板与底座板间灌注饱满充盈，砂浆应具有一定的体积膨胀性，用浆在轨道板与底座板间灌注饱满充盈，砂浆应具有一定的体积膨胀性，用24小时的膨小时的膨胀率指标评价。砂浆的膨胀率主要与砂浆的组成材料种类与配比、温度等有关。胀率指标评价。砂浆的膨胀率主要与砂浆的组成材料种类与配比、温度等有关。硅酸硅酸盐盐水

45、泥水化会有水泥水化会有较较大的体大的体积积收收缩缩，在砂，在砂浆浆中添加中添加发发泡泡剂剂，在硅酸，在硅酸盐盐水泥水化水泥水化产产生的高碱性生的高碱性环环境下境下发发泡泡剂剂反反应产应产生微小气孔，引起生微小气孔，引起处处于流于流态态的砂的砂浆产浆产生体生体积积膨膨胀胀；砂子可限制水泥水化的体砂子可限制水泥水化的体积积收收缩缩，砂子含量，砂子含量较较大大时时，砂，砂浆浆的体的体积积收收缩缩会减小；会减小；膨膨胀剂胀剂可在砂可在砂浆浆凝凝结结硬化中硬化中产产生一定的体生一定的体积积膨膨胀胀，可使，可使处处于塑性于塑性阶阶段的砂段的砂浆产浆产生一定生一定的体的体积积膨膨胀胀，或，或补偿补偿水泥水化

46、引起的收水泥水化引起的收缩缩；在在组组成与配比相同成与配比相同时时，温度越高，砂，温度越高，砂浆浆膨膨胀胀率会越大；率会越大；如果砂如果砂浆浆出出现现泛泛浆浆与分与分层现层现象，砂象，砂浆浆会会产产生生较较大的体大的体积积收收缩缩。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能膨膨胀胀率率搅拌后的搅拌后的CA砂浆砂浆注入注入到量筒的到量筒的250ml位置位置注入注入后立刻测定从后立刻测定从上上口口到到CA砂浆的砂浆的深深度度（H0）1天后再测定天后再测定深深度度（H24），按照按照H0和和H24测定测定膨膨胀胀率率静置静置24个小时个小时 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES

47、中国铁道科学研究院 36（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 力学性能力学性能 强强度和度和弹弹性模量性模量 其评价指标为抗压强度、受压弹性模量，用于纵连其评价指标为抗压强度、受压弹性模量，用于纵连扳式轨道结构的砂浆还有抗折强度与粘结强度。砂浆的强度与弹性模量主要取扳式轨道结构的砂浆还有抗折强度与粘结强度。砂浆的强度与弹性模量主要取决于砂浆的组成材料与配比、含气量等。决于砂浆的组成材料与配比、含气量等。砂砂浆浆中乳化中乳化沥沥青与水泥和砂的青与水泥和砂的质质量比越大，其量比越大，其强强度和度和弹弹性模量越

48、低；性模量越低；水与水泥的水与水泥的质质量越小，即用水量越小，其量越小，即用水量越小，其强强度和度和弹弹性模量越高；性模量越高；水泥的水化速度越快，砂水泥的水化速度越快，砂浆浆的早期的早期强强度（度（17天）会越高，反之亦然；天）会越高，反之亦然；砂子含量砂子含量较较小小时时，会降低，会降低弹弹性模量和性模量和强强度，尤其是度，尤其是弹弹性模量；性模量；含气量越大，表含气量越大，表观观密度越小，其密度越小，其强强度和度和弹弹性模量越低。性模量越低。1 水泥乳化沥青砂浆的组成与性能压缩压缩强度强度搅拌后的搅拌后的砂砂浆采采压缩试验压缩试验专用试块专用试块（55）压缩压缩把把材材龄龄1天天、7天天

49、、28天的天的试块用试块用压缩压缩试验机机测定测定压缩強度強度 CHINA ACADEMAY OF RAILWAY SCIENCES中国铁道科学研究院 38（2）水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素1.2 水泥乳化沥青砂浆的性能水泥乳化沥青砂浆的性能 耐久性能耐久性能 抗抗冻冻性性 由于水泥乳化沥青砂浆也是一种多孔性材料，饱水状态下受冻由于水泥乳化沥青砂浆也是一种多孔性材料，饱水状态下受冻融循环作用也会发生类似于水泥混凝土的冻融破坏，因此，采用混凝土快速冻融循环作用也会发生类似于水泥混凝土的冻融破坏，因此，采用混凝土快速冻融试验方法检验与评价砂浆的抗冻性。实际上

50、，由于砂浆中含有较多的弹塑性融试验方法检验与评价砂浆的抗冻性。实际上，由于砂浆中含有较多的弹塑性组分组分沥青，其抗冻性优于水泥砂浆或混凝土。沥青，其抗冻性优于水泥砂浆或混凝土。砂砂浆浆的抗的抗冻冻性主要取决于砂性主要取决于砂浆浆的的组组成与配比、微小气孔含量：成与配比、微小气孔含量：砂砂浆浆拌制拌制时时用水量越小，砂用水量越小，砂浆浆的吸水率将的吸水率将较较小，其抗小，其抗冻冻性越好；性越好；砂砂浆浆中中沥沥青含量越大，青含量越大，沥沥青的低温柔性越好，其抗青的低温柔性越好，其抗冻冻性越好；性越好；硬化砂硬化砂浆浆中微小（小于中微小（小于0.2mm）气孔含量）气孔含量较较多，多，对对抗抗冻冻性