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1、2012年9月 CRTS型水泥乳化沥青砂浆施工检验技术水泥乳化沥青砂浆施工检验技术 砂浆的性能与检验 砂浆充填层的质量要求与耐久性 工艺性试验 砂浆原材料的性能与检验 前 言 1 2 3 4 5 提 纲 砂浆充填层施工质量控制 6 我国高速铁路采用两种板式无砟轨道结构型式：CRTS型（单 元板）和CRTS型（纵连扳）。 CRTS型板式无砟轨道主要由混凝土底座、水泥乳化沥青砂浆 垫层、预制混凝土轨道板、凸型挡台、钢轨扣件等构成。 CRTS型板式无砟轨道 CRTS型板式无砟轨道 1. 前言 板式轨道与水泥乳化沥青砂浆 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 砂浆 垫
2、层 砂浆类型厚度力学性能特点组成特点 型砂浆 410cm 弹性模量、抗压强度较低 (100300 Mpa、1.8MPa) 沥青/水泥质量比 :0.8 1.0。 型砂浆 24cm 弹性模量、抗压强度较高 (700010000 MPa、15MPa) 沥青/水泥质量比 :0.3 0.35。 1. 前言 板式轨道与水泥乳化沥青砂浆 在CRTS型板式轨道结构中采用水泥乳化沥青砂浆的主要 目的，其一是可提供轨道弹性；其二是支撑、调整；其三是在下 部结构变形至某一限度时可进行修补，以保证轨道结构的平顺性 。因此，是客运专线（高速铁路）建造的关键工程材料！ 整体型板式轨道 框架型板式轨道 1. 前言 板式轨道
3、与水泥乳化沥青砂浆 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 1. 前言 国内应用情况 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 1. 前言 国内应用情况 2006年，遂渝线无砟轨道技术综合试验 8km 2008年，武广线武汉综合试验段 40km 2008年，石太客运专线 95km 1. 前言 国内应用情况 2008年，滨绥线严寒地区成高子试验段 500m 2009年，沪宁城际、广珠、广深港等 1000km 2010年，哈大全线、京
4、沪部分 1800km 1. 前言 国内应用情况 2011年，成绵乐、宁安等 600km 大量的研究和工程实践表明，做好检验、检测及验收工作，进一 步加强质量监管，是提高水泥乳化沥青砂浆质量和砂浆充填层耐久性 、延长板式无砟轨道寿命和确保行车安全的重要手段。 砂浆的质量检验对象包括水泥乳化沥青砂浆及其原材料、灌注袋 及砂浆充填层。根据施工的先后顺序，可以分为施工前检验、施工中 检验、施工验收以及运营后的检查等。 施工前检验: 型式检验、原材料进场检验、工艺性试验等； 施工中检验: 日常检验、型式检验、有关部门的抽查及自检等； 1. 前言 检验的分类 施工验收: 首件工程评估和施工质量验收等； 运
5、营后检查: 对于及时发现问题并适时维护维修，延长砂浆使用寿 命具有重要的意义，目前还没有明确的文件和标准。 近年来，随着科研的深入和工程建设的大规模进行，针对水泥乳 化沥青砂浆的质量控制和检验，铁道部科技司、建设司和工管中心颁 布实施了多项质量标准和管理办法，对于指导水泥乳化沥青砂浆的施 工、确保砂浆的质量起到了重要的指导作用。 1. 前言 检验的分类 1客运专线铁路CRTS I 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） 2客运专线铁路CRTS 型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆 暂行技术条件严寒地区补充规定（科技基 2009 77号） 3客运专线铁路无砟轨道充填层施
6、工技术指南（铁建设函 20091611号） 4客运专线铁路水泥乳化沥青砂浆搅拌车生产制造暂行技 术条件（工管技200911号） 1. 前言 检验的标准和规范 5板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆标准实验室建设方案 (工管技200913号) 6板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆施工材料储存管理办法 (工管技200912号) 7高速铁铁路轨轨道工程施工质质量验验收标标准（TB10754-2010） 8无砟轨砟轨 道和高速道岔首件工程评评估实实施细则细则 （工管技 201135号） 1. 前言 检验的标准和规范 砂浆的性能与检验 砂浆充填层的质量要求与耐久性 工艺性试验 砂浆原材料的性能与检验 前 言 1 2
7、3 4 5 提 纲 砂浆充填层施工质量控制 6 l施工性能 l力学性能 l耐久性能 2. 砂浆的性能与检验 2.1 水泥乳化沥青砂浆的性能 为满足充填层灌注施工，新拌砂浆应具有以 下性能： 较宽的温度适应性，能在不同的季节施工 较大的流动性，能在自重力作用下流平 良好的匀质性，不离析、分层 良好的稳定性，不破乳、气泡不上浮 适宜的可工作时间，流动度变化不大 3 2 1 施工性能要求 4 5 2. 砂浆的性能与检验 为满足轨道动力学和长期运行的要求，硬化 砂浆应具有以下性能： 较大的弹韧性，能长期承受冲击荷载作用 较高的延展性，能适应轨道板的温度变形 适宜的抗压强度，能抵抗局部过大荷载作用 稳定
8、的长期性能，能保持力学特性 3 2 1 力学性能要求 4 2. 砂浆的性能与检验 为满足板式无砟轨道长期运行的要求，硬化砂 浆在服役环境下应具有以下性能： 优良的抗冻性，不因冻融循环作用而破坏 良好的耐候性，能长期承受水、热、光的综合作用 较高的抗裂性，尤其是低温不开裂 较高的抗疲劳性，不因动荷载反复作用而产生塑性变形 较好的耐介质侵蚀性，满足运营条件和自然环境的要求 3 2 1 耐久性能要求 4 5 2. 砂浆的性能与检验 2.2 砂浆的性能指标要求（科技基200874号、科技基200977号） 2. 砂浆的性能与检验 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
9、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表观观密度kg/m3 1300 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J 13抗疲劳劳性(100万次，12Hz) mm0.10 附录录K 14低温抗
10、裂性（-40）mm1.0附录录L 15低温折压压比（-40）0.50附录录M 16低温弹弹性模量（-40 ） MPa100300附录录N 砂浆温度、流动度和可工作时间测定 测定搅拌后的 CA砂浆温度 测定搅拌后砂浆 的流动度 2. 砂浆的性能与检验 含气量 将CA砂浆注入到标定 过容积的锥形瓶中 测定重量，算出 表观密度 密度 表观密度 密度 含气量（） 100 2. 砂浆的性能与检验 压缩强度和弹性模量 搅拌后的砂浆 制备压缩试验专用试块 （55） 压 缩 把材龄1天、7天、28天的 试块用压缩试验机测定压 缩强度 2. 砂浆的性能与检验 力学性能试件的制备及养护 2. 砂浆的性能与检验 分
11、离度测试 2. 砂浆的性能与检验 平均切割分别测定水中及 空气中的质量 计算出分离度 膨胀率 搅拌后的砂浆 注入到量筒的250ml位置 注入后立刻测定从上口 到砂浆的深度（H0） 1天后再测定深度（H24）， 按照H0和H24，测定膨胀率 静置24个小时 2. 砂浆的性能与检验 膨胀率测试 2. 砂浆的性能与检验 泛浆率 搅拌后的砂浆 砂浆的注入 注入后在适当 的地方悬挂， 一天后目测 2. 砂浆的性能与检验 砂浆耐久性试件制备 2. 砂浆的性能与检验 砂浆抗冻性测试 2. 砂浆的性能与检验 a.工作室空气温度602； 相对湿度：705RH； 模拟降雨周期：试样每照射1小时，降雨9分钟； 试验
12、周期为100h、300h、500h。 耐候性 通过模拟自然环境中水-热-光对砂浆的交替作用，采 用人工加速老化的试验方法，对比正常养护同龄期试样抗压强度降 低幅度表征砂浆的耐候性能。 试验方法： 耐候性试件 2. 砂浆的性能与检验 抗疲劳试验 抗疲劳性能 列车长期运营必然对砂浆垫层产生疲劳作用，采用MTS疲劳试验机模 拟列车运行状态(应力0.010.1 MPa)，通过100万次、12Hz的疲劳试验后 的累积变形量及砂浆试件外观变化表征砂浆抗疲劳能力。 2. 砂浆的性能与检验 严寒地区砂浆的性能指标要求 2. 砂浆的性能与检验 严寒地区砂浆的性能指标要求 抗裂性能 -40低温条件下，钢球压入砂浆
13、试件的深度值可以从一定 程度上表征砂浆的抗裂性能。 砂浆的抗裂性试验 2. 砂浆的性能与检验 严寒地区砂浆的性能指标要求 低温折压比 抗折强度/抗压强度比(折压比)是衡量砂浆类材料韧性的指标 之一, 其值越高,表明其韧性越好。严寒地区水泥乳化沥青砂浆充 填层一年中有较长时间在低温条件下使用，故低温折压比可以用 来表征砂浆的低温韧性。 2. 砂浆的性能与检验 严寒地区砂浆的性能指标要求 低温弹性模量 低温条件下砂浆仍然具有适当的弹性是保证严寒地区水泥乳 化沥青砂浆使用寿命和耐久性的关键因素之一，通过低温弹性模 量来表征砂浆在低温条件下（-402）的弹性性能。 砂浆的低温弹性模量 砂浆的质量检验包
14、括：型式检验、日常检验。 有下列任意情况下之一者，应进行型式检验： 首批原材料进场时； 配合比选定时； 选用新材料时； 配合比、工艺改变时； 每施工5000m3砂浆时（不足时按一批计算）。 型式检验内容包含前述的测试，温暖和寒冷地区12 项，严寒地区16项。 2. 砂浆的性能与检验 2.3 砂浆的质量检验 砂浆浆日常检验项检验项 目及频频率 序 号项 目试验时间/频率 1砂浆温度1次 / 罐（首罐、1次 / 10罐） 2流动度1次 / 罐（首罐、1次 / 10罐） 3含气量1次 / 罐（首罐、1次 / 10罐） 4泛浆率1次 / 工班 5膨胀率1次 / 工班 6抗压强度1次 / 工班 7分离度
15、1次 / 工班 8弹性模量第一次灌注时 1-3项的抽检方法：施工单位试验检验；监理单位旁站。 2. 砂浆的性能与检验 2.3 砂浆的质量检验 砂浆的性能与检验 砂浆充填层的质量要求与耐久性 工艺性试验 砂浆原材料的性能与检验 前 言 1 2 3 4 5 提 纲 砂浆充填层施工质量控制 6 A 配方： 铁科院自主创新研发，单加料和干粉料，乳化沥青+聚合物乳液 B 配方： 中南大学自主创新研发，干粉料，改性乳化沥青 C 配方： 铁科院消化吸收国产化，无偿交给中铁四局。单加料和干粉料 ，乳化沥青+聚合物乳液 1 2 3 CRTS 型砂浆的配方体系 3.砂浆原材料的性能与检验 基本组分：乳化沥青、水泥、砂、水 体积稳定性组分：膨胀剂、发泡剂等 耐久性改善组分：聚合物乳液、消泡剂、引气剂等 1 2 3 砂浆的组成与特点 水泥乳化沥青砂浆是一种水泥与沥青复合胶凝的砂浆， 沥青赋予砂浆以弹性，水泥起胶结作用赋予砂浆以强度。 新拌砂浆是一个复杂的多组分、多物相的介稳悬浮浆体 ，其分散均匀性、稳定性和各组分间的相容性影响到灌注后 砂浆充填层的质量。 3.砂浆原材料的性能与检验 1） 水泥 客运专线铁路CRTS I型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技 术条件规定，水泥应采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或快硬 硫铝酸盐水泥，其技术要求应符合GB175和JC933的规定。 此外，还应按照J
