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1、1CA 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 （1m 3）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）混合种类496 78以下 620 279 31 40 155 7.8B.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/28d MPa 0.1/0.7/1.82 弹性模量 MPa 10030
2、03 砂浆温度 5304 流动度 秒 18265 可工作时间 分 306 含气量 % 81227 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
3、。b.水泥采用符合日本工业规格（JIS R5210）和 GB175 的早强硅酸盐水泥。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3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1.4 2.2 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 C
4、A 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。4e.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40m 2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
5、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：5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。70104253m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6CA 砂浆抗压强
6、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 50mm50 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。 50m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202、 RH655%。B.泛浆7将CA 砂浆采集到聚乙烯袋内，24小时之后目视观
7、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4.4.6-3所示。用游标卡尺测量从玻璃板到CA砂浆表面的深度H 0，24 小时后再测量深度H 24，根据结果通过下面的方程式算出膨胀率。膨胀率（）0.000314（H 0H 24）D 2其中：D量筒的内径（mm） CA 250ml H H 图 3 膨胀率试验8H0抽样调查之后的试件表面深度（mm ）H24 24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 50mm50mm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，
8、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 5050mm 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，计算其单位容积的质量。材料分离度见下式：材料分离度（%）= 2F.耐候性将流动度试验合格的 CA 砂浆拌和 10 分钟后，注入4040160mm 的模型中，一次成型 8 组试件，每组试样数为 3 个，9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
9、 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/R0100%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 ）/310G. 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 频率搅拌温度 灌注前 每盘流动度
10、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）CA 砂浆强度 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）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。11图 4 CA 砂浆灌注施工工艺流程图 0.1MPaCACA7CA图 5 CA砂浆移动成套设备
11、示意图图示设备主要由以下几大部分组成：12a.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，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13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
12、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。7556078120367minrpAECA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，CA14砂浆作废弃处理。c. 灌注前CA砂浆温度应保持在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
13、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，15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
14、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16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 17图 8 污水循环处理设备示意图5凸形挡台
15、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18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102MN/m聚氨脂系或者环氧树脂系合成树脂，在CA砂浆灌注完成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。19图 11 树脂的混合c. 每1000m轨道长度抽取3个样品（100mm100mm25mm）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20表 1 试验搅拌及质量管理用机械器具序 产品名称 质量形状 备注2 切割机 各种刀片 加工试验品3
