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1、CRTS型板式无砟轨道水泥乳化沥青原材料及砂浆试验,中铁大桥局一公司 曹磊,一、CRTS型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆组成材料,乳化沥青（阴离子） 水泥基干料（水泥、砂子、铝粉、膨胀剂等） 外加剂（聚羧酸系） 消泡剂（有机硅类） 拌合用水,二、水泥乳化沥青砂浆原材料的主要性能指标及砂浆的主要性能指标,乳化沥青 应采用满足要求的沥青或改性沥青进行生产，其主要性能除应满足以下要求外，还必须满足水泥沥青砂浆的最终性能。, 干 料 干料的主要性能应满足以下要求,三、 原材料、水泥沥青砂浆的日常检验项目及抽检频率,原材料日常检验项目及抽检频率, 水泥沥青砂浆日常检验项目及抽检频率,四、原材料的储存与管理
2、,原材料进场后，应及时建立原材料管理台账。管理台账应填写正确、真实、项目齐全。 原材料的储存应按品种、生产厂家分别储存，不同品种、不同生产厂家的原材料不得混装、混堆。 乳化沥青、干料、减水剂等应遮光储存，避免阳光直射。 袋装材料要注意防水、防潮措施。 乳化沥青储罐应配有搅拌设备，定期对乳化沥青进行搅拌，使其均匀。使用前，应将乳化沥青搅拌均匀。 工地储存干料及乳化沥青温度应在530之间。如果检测结果大于30，则应对干料采取降温处理。储存期间干料不得有结块现象。 乳化沥青的储存时间不宜大于3个月，干料的储存时间不宜大于一个半月。 对于检验不合格的原材料，应按有关规定清除出场。,五、水泥乳化沥青砂浆
3、配合比的设计,水泥乳化沥青砂浆配合比应遵循如下规定： 水泥用量不宜小于400Kg/m3。 乳化沥青与水泥的比值不小于0.35。 水灰比不宜大于0.58 配合比设计时应考虑施工环境温度条件变化对砂浆拌和性能的影响。 水泥沥青砂浆的配合比应通过适当选取原材料、计算、试配、调整等步骤选定。当乳化沥青、干料的生产原材料、生产配合比等发生改变时，应重新选定配合比。,六、水泥乳化沥青砂浆原材料及砂浆的主要试验,（一）乳化沥青 1.乳化沥青蒸发残留物含量试验 目的及适用范围 适用于测定各类乳化沥青中加热脱水后残留沥青的含量。 仪具与材料 小铝锅或蒸发（1500mL）、天平（感量不大于1g）、烘箱、电炉（带石
4、棉网）、玻璃棒等, 方法与步骤 (1)将试样容器、玻璃棒等洗净、烘干并称其合计质量m1 (2)在容器内称取搅拌均匀的乳化沥青300g1g，称取容器、玻 璃棒及乳液的合计质量m2，准确至1g。 (3)把盛有乳液的容器放在带有石棉网的电炉上加热，边加热边 搅拌。搅拌时防止乳液溢溅，直至确认试样中的水分已完全 蒸发，然后在1633温度下加热1min。（水分完全蒸发 时沥青是稀释状态稀稠稀，气泡有大气泡到密集的小气 泡至无，加热不再有气泡 ,提前把烘箱打开。) （4）容器冷却室温后，称取容器、玻璃棒及沥青的合计质量 m3，准确至1g 计算 乳化沥青试样的蒸发残留物含量Pb（%）按下式计算，结果保留整数
5、。 同一试验至少做两次试验，两次试验结果的差值不大于0.4%时，取其平均值作为试验结果,2.乳化沥青1.18mm筛上剩余量试验, 目的与适用范围 适用于测定各类乳化沥青的筛上剩余物含量，评定沥青乳液的质量。 仪具与材料 滤筛（1.18mm）、金属盘、天平（感量不大于0.1g）、烧杯、油酸钠溶液（2%）、蒸馏水、烘箱、干燥器等, 方法与步骤 （1）将滤筛、金属盘、烧杯等用蒸馏水洗净，用烘箱烘干，分 别称其质量。 （2）在一烧杯中称取搅拌均匀的乳化沥青试样500g5g（m),准 确至0.1g。 （3）将筛网用油酸钠溶液（阴离子）或蒸馏水（阳离子）润湿（4）将滤筛支在烧杯上，再将烧杯中的乳化沥青乳液
6、边搅拌变 徐徐注入筛内过滤，如筛孔堵塞，用手轻轻拍打筛框。 （5）试样全部过滤后，将滤筛支于一空金属盘上，用蒸馏水清 理烧杯和滤筛，直至过滤的水清洁为止。 （6）将滤筛置于另一已称质量的金属盘上，并置于烘箱 （1055)中烘2h-4h。 （7）取出滤筛和金属盘放入干燥器中冷却至室温后称其质量 （m2），准确至0.1g。, 计 算,乳化沥青试样过滤后筛上残留物含量Pr（%）按下式计算，准确至 0.1% 同一试验至少平行试验两次，两次试验结果的差值不大于 0.03%时，取其平均值作为试验结果。,3.乳化沥青微粒离子电荷试验, 目的与适用范围 适用于测定各类乳化沥青微粒离子的电荷性质，即阳、阴 离子
7、的类型。 仪具与材料 烧杯300mL、滤筛、电荷试验仪(红色是正极，黑色是负极）等 方法与步骤 （1）将乳化沥青用1.18mm滤筛过滤，盛于烧杯中。 （2）将电极板插入乳化沥青中约30mm （3）接通电流3min后，关闭开关，然后取出电极板。 （4）仔细观察电极板，如负极板上吸附有大量沥青微粒，说明 沥青微粒带正电荷，则该乳液为阳离子型。反之，阳极板 上吸附有大量沥青微粒，说明沥青微粒带负电荷，则该乳液 为阴离子型。,4.乳化沥青储存稳定性试验, 目的与适用范围 适用于测定各类乳化沥青的储存稳定性。非经注明,乳液的储存温度为乳液制造时的室温,储存时间为5d,根据需要也可以为1d。 仪具与材料
8、沥青乳液稳定性试验管、蒸发皿（300mL以上）、电炉、天平（感量不大于0.1g）、滤筛等, 方法与步骤,(1)将稳定性试验管分别用洁净水洗净并烘干，冷却后用塞子塞好上下支管出口。 (2)将过滤后的乳液试样用玻璃棒搅匀，缓缓注入稳定性试验管内，使液面到达250mL标线处，注入时不得有气泡。 (3)将盛样封闭好的稳定性试验管置于试管架上，在室温下静置1昼夜或5昼夜。静置中，经常观察乳液是否分层、沉淀或变色等情况，做好室温记录（最高及最低温度)。 (4)静置后，轻轻拔出上支管口的塞子，从上支管口流出约50g接入一个已称质量的蒸发皿中，再拔开下支管口，放出下支管口以上的全部乳液，然后充分摇匀下支管口以
9、下的乳液，将其全部倒出约50g于已称质量的蒸发皿中。 (5)分别称取上下两部分试样质量，准确至0.2g，然后按照“乳化沥青蒸发残留物含量试样”方法测定上下支管口试样蒸发残留物含量PA 及PB, 计 算,乳化沥青的储存稳定性Ss(%)按下式计算，取其绝对值 Ss=PA-PB 同一试样平行试验至少两次，两次测定的差值不大于0.5%，取其平均值作为试验结果，以整数表示。 试验报告应注明乳液储存的温度变化范围与贮存时间。,5.乳化沥青与水泥适应性试验方法, 主要仪具和设备 烧杯、电子天平（量程1kg，分度值0.1g）、恒温水浴或烘箱、秒表、量筒、流动度测定仪等 试验步骤 （1）用1000mL烧杯称取1
10、25g乳化沥青，加入75g水，搅拌（100r/min）10s。均匀加入150g水泥（与工程实际用水泥相同），此过程1min内完成。随着水泥加入，搅拌机转速慢慢提高至300r/min。加完水泥后，再搅拌1min。 （2）将烧杯密封好，和流动度测定仪一起放入40恒温水浴箱或烘箱中放置4h。 （3）取出烧杯，观察乳化沥青是否破乳。如破乳，结束试验，结果评判为不合格；如没有破乳，将试样在搅拌机上搅拌1min （300r/min），使其均匀。 （4）取出流动度测定仪，用手指堵住出料口，将搅拌均匀的全部试样迅速倒入40的流动度测定仪中。放开手指，让试样流入量筒中，同时按下秒表。20s后用手指将出料口封住，
11、读取流入量筒内的试样体积。, 结果与计算,试验结果以两次试验的平均值表示，精确至2mL。,（二）干料,1.干料的筛分试验 干料的筛分试验依据JGJ52-2006进行筛分，求出每一级配的累积筛余，通过累积筛余求出各级配的通过率。通过率=100%-累计筛余。试验结果以两次试验的平均值表示，结果保留整数。,2.干料扩展度试验方法, 主要仪器和设备 水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂流动度测定仪（跳桌）、水泥胶砂流动度试模、游标卡尺、刮平尺、天平、捣棒等 试验步骤 （1）准确称取干料1500g，加入适量的水。（根据干料中水泥的用量按水灰比称量所需水量，一般取0.5，干料中水泥的用量一 般由厂家提供。） （2）先
12、将水加入搅拌锅中，再加干料，加完后按GB/T 17671-1999中的搅拌程序搅拌。在搅拌的同时用湿抹布擦拭跳桌、捣棒、试模内壁，并将试模放在跳桌中央用湿抹布覆盖。 （3）按GB/T 2419-2005中的规定进行装模和捣压。捣压完毕后，取下套模，用刮尺从中间向边缘分两次以近水平的角度抹去高出圆模的砂浆，并擦去落在桌面上的砂浆。把圆模向上轻轻提起。开动跳桌，跳动15次（1s一次的频率）。 （4）用游标卡尺测量砂浆底面互相垂直的两个方向的直径。两个方向的直径差不应大于10mm，如大于10mm，则试验无效。扩展度以两个方向直径的平均值表示，如扩展度不满足要求，调整用水量，重复试验。, 结果与计算,
13、试验结果以水灰比及扩展度表示。水灰比精确至0.01，扩展度精确至1.0mm。,3.干料抗压强度试验方法, 主要仪具和设备 水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂试模、水泥胶砂试件成型振实 台、天平、刮平尺、抗折强度试验机、抗压强度试验机。 试验步骤 （1）称取干料2600g，根据干料中水泥的用量按水灰比0.5称量 所需水量。 （2）砂浆的搅拌、成型、养护和强度试验按GB/T 17671-1999相关规定执行。加荷速度以保证试件在30s-90s断裂控制。 结果与计算 按GB/T 17671-1999相关规定执行,4.干料膨胀率试验,干料膨胀率试验方法同水泥沥青砂浆的膨胀率一样操作,（三）水泥乳化沥青砂浆,1.
14、水泥沥青砂浆膨胀率试验方法 主要仪器和设备 量筒（250mL)、游标卡尺 试验步骤 （1）将量筒竖立在无振动的水平面上，将砂浆注入量筒中至约250mL处，用游标卡尺测量装入样品的实际高度（h1）。 （2）将量筒密封、水平静置，24h后测量水泥乳化沥青砂浆的高度（h2）。,结果与计算,按下式计算水泥乳化沥青砂浆的膨胀率，试验结果精确至 0.1%,2.水泥沥青砂浆扩展度试验方法, 主要仪具和设备 玻璃板（400mm2mm正方形）、直尺、秒表、扩展度筒（50mm1mm,高190mm2mm，采用抗翘曲的刚性材料，内壁光滑） 试验步骤 （1）将玻璃板水平放置，将玻璃板和扩展度筒内湿润。 （2）将扩展度筒
15、竖立在玻璃板中间，将拌制好的水泥沥青砂浆填入筒内，直至筒的上缘。如果有砂浆掉在玻璃板上，应及时擦拭干净，并保持玻璃板湿润。 （3）将筒迅速地垂直提高15cm2cm，并保持10s，同时按下秒表，记录水泥沥青砂浆扩展度达到280mm的时间。 （4）待水泥沥青砂浆停止流动后测量其互相垂直的两个方向的扩展度直径。, 结果与计算,试验结果以两个垂直直径的平均值（精确到5mm）及扩展度达 到280mm时的时间（精确到1s）表示。,3.水泥沥青砂浆流动度试验方法, 主要仪具和设备 流动度测定仪、秒表、容量桶 试验步骤 将漏斗湿润后放置在漏斗架上，漏斗的轴线垂直地面。将容量桶放于漏斗下方。用手指堵住漏斗口，将
16、1L水泥沥青砂浆缓慢而均匀地倒入漏斗（注意有结块的不要到进漏斗）。松开手指，同时启动秒表，测量漏斗中水泥沥青砂浆流完所需时间。, 结果与计算,试验结果精确至1s。 注意事项：仪器使用完后，用清水及时清洗干净，防止漏斗口堵塞。,4.水泥沥青砂浆分离度试验方法, 主要仪具和设备 模具（50mm50mm)、天平、游标卡尺、切割机 试验步骤 （1）将砂浆注入50mm50mm试模中，刮平。 （2）用薄膜覆盖试件表面，将试件移入标养室养护，1d后脱模，继续在标养室养护至7d，然后移入温度（202）、湿度60%5%养护室养护至28d。 （3）在砂浆龄期至28d时，将其分成上、下两等分，用静水天 平测其单位容积质量。, 结果与计算 以上三个试件分离度的算术平均值作为该试样的分离度， 精确至0.1%。,5.水泥沥青砂浆含气量试验方法, 主要仪具和设备 刮平尺、含气量测定仪如图1和图2所示, 试验步骤,（1）将含气量桶的内侧擦拭干净并使之微湿润。 （2）注入水泥沥青砂浆，用刮平尺刮平，
