CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆流动度影响因素研究

流动度是水泥乳化沥青砂浆的重要性能指标,直接影响到 CRTSⅡ型板式无砟轨道的施工质量.本文研究了用水量、乳化沥青固含量、干粉颗粒级配、减水剂用量和温度对 CA 砂浆流动度的影响,结果表明:随用水量的减小、乳化沥青固含量的提高、温度的升高和干粉细度过细,CA砂浆的流动度增加;随减水剂用量增加,CA砂浆的流动度先降低后无明显变化.为制备流动度优异的 CA砂浆提供了依据.     

CA砂浆配制的工艺试验研究

研究板式无砟轨道CA砂浆的初始流动度、膨胀率和28 d抗压强度与用水量的关系,以及砂浆温度、铝粉用量和搅拌工艺等对CA砂浆性能的影响,该技术对CA砂浆的生产与施工质量控制有一定意义.     

CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的力学性能试验研究

对CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的常规力学性能、长期力学性能、应力应变特性、应力缓冲性能和应力应变响应等性能进行了研究.结果表明,该砂浆可以在5℃～ 40℃温度范围内满足规定的力学性能要求;3年后砂浆的抗压强度约增加50％,弹性模量增长10％左右,仍在100 ～300 MPa范围之内;砂浆的应力—应变曲线表明该砂浆具有较好的延展性和韧性;砂浆的应力缓冲性能和应力应变响应表明砂浆具备典型的粘弹性特征,且随着沥青含量的增加,粘弹性特征愈加明显.     

化学外加剂对高弹模水泥沥青砂浆性能影响研究

在高弹模水泥沥青砂浆的配制试验研究中,乳化沥青中掺加葡萄糖酸钠,可使乳化沥青满足水泥适应性的要求,但会导致CA砂浆1 d强度不足;掺加Cacl2可适当提高CA砂浆1 d强度,但会增加CA砂浆流动度经时损失;乳化沥青中掺加JSS-1或SJQA-1高效减水剂,均能显著提高乳化沥青的水泥的适应性,该两种高效减水剂组合所配制的CA砂浆,可同时满足砂浆用水量、砂浆工作性能和砂浆1 d强度指标的要求.     

搅拌工艺对CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆性能影响的研究

水泥乳化沥青质量控制是决定 CRTSⅡ型板式无砟轨道结构耐久性和平顺性的关键,搅拌工艺的合理性决定水泥乳化沥青质量。水泥乳化沥青的搅拌工艺包含水泥乳化沥青砂浆原材料的投料顺序、搅拌转速、搅拌时间等因素,其微小变化会对 CA砂浆最终性能造成很大影响。本文通过施工现场中的水泥乳化沥青砂浆搅拌试验,测试了不同搅拌工艺下水泥乳化沥青砂浆的流动度、扩展度与含气量,并结合水泥乳化沥青砂浆灌注揭板效果,最终选出了高速铁路CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆的最优搅拌工艺,确保了工程质量。     

严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能及疲劳性能试验研究

运用试验方法,进行严寒地区用水泥乳化沥青砂浆抗冻性、低温力学性能和低温抗裂性的低温性能及疲劳性能研究。结果表明,该种砂浆的抗冻性可达600次以上;随着温度的降低,砂浆的抗压强度、抗折强度逐渐增加,-40℃下砂浆的折压比在0.2以上;砂浆出现裂纹时钢球的压入深度均大于1.2 mm;模拟行车条件下砂浆的受力情况,进行10~40 Hz频率350万次疲劳试验,砂浆的累积变形量均小于0.07 mm。结合试验结果和严寒地区试验段的运营考察,考虑到严寒地区-40℃的极端温度条件和350 km.h-1的运营速度,提出严寒地区水泥乳化沥青砂浆的低温性能指标为-40℃砂浆出现裂纹时钢球的压入深度不小于1.0 mm,低温折压比不小于0.20;疲劳性能指标为12 Hz加载频率下经100万次疲劳试验的砂浆累积变形量不大于0.10 mm。     

温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能影响试验研究

CA砂浆是温度敏感性材料,温度变化及作用时间将直接影响其力学性能,从而影响到无砟轨道的耐久性和安全性。为研究温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能的影响,将CA砂浆放置于3种温度25、40、60℃中分别10、20、30 d,在常温中冷却6 h后采用GDS三轴仪对其进行单轴压缩试验,分析抗压强度、弹性模量和应力应变曲线的变化规律,并对其变化机理进行分析。结果表明:CA砂浆的单轴抗压强度随温度和放置天数的增长均呈线性增长,线性相关系数均在0.9以上;弹性模量随温度和放置天数的增长而增长;由于沥青高温中老化以及软化迁移,CA砂浆的应力应变曲线呈现脆性破坏特征,而且残余强度随放置温度的升高而降低。     

极端温度下CRTS Ⅰ型板式无砟轨道CA砂浆受压伤损试验

CA砂浆是一种温度敏感性材料,温度变化将直接影响其受压承载的性能。为了研究极端温度对CA砂浆性能产生的影响,将CRTSⅠ型CA砂浆分别放在-50、-40、-30、20、40、60、80℃环境下进行单轴压缩试验,分析CA砂浆在不同极端温度下受压的规律以及伤损特性。结果表明:随着温度的升高,CA砂浆的抗压强度和弹性模量变小,并利用模量-温度曲线更直观地表现出CA砂浆由脆性逐渐转变为塑性,同时给出了受温度影响的CA砂浆温度-抗压强度的经验公式。以切线模量的变化来判断CA砂浆的温度损伤程度,分析CA砂浆温度损伤规律和伤损槛值随温度的变化规律,随着温度的升高,CA砂浆损伤应力槛值减小,当温度增大到一定时,CA砂浆的应力槛值与抗压强度的比值RC受温度的影响不是很明显。     

再生粉体对砌筑砂浆性能的影响

用单掺粉煤灰或再生粉体来取代部分水泥,用机制砂代替天然砂制备砌筑砂浆,通过调整用水量控制砂浆稠度在70~80 mm。通过对比粉煤灰的掺量,研究了不同掺量的再生粉体及胶砂比对砌筑砂浆基本性能和力学性能的影响。结果表明:再生粉体的活性明显要低于粉煤灰,但砌筑砂浆的分层度、表观密度和含气量与再生粉体掺量及胶砂比均呈现出较好的线性关系;随着再生粉体掺量的增加和胶砂比的减小其抗压强度均逐渐降低,胶砂比为1∶5时其28 d抗压强度最大损失率达58.9%。     

聚羧酸高性能减水剂选用技术

通过砂浆流动度、砂浆减水率、净浆流动度保留性等试验,对水泥与外加剂的适应性进行分析,并对混凝土进行试配试验,试验结果说明,水泥与外加剂相适应是十分必要的.     

水泥-乳化沥青净浆组成对其工作性及稳定性的影响

通过流动度、扩展度、分离度试验,测试了水灰比（水与水泥质量比）和聚灰比（沥青与水泥质量比）对水泥-乳化沥青复合胶凝体系工作性以及稳定性的影响。研究发现：浆体的流动度随水灰比的增大而增大,而随聚灰比的增大先降低,后增大;当水灰比一定时,凝结时间随聚灰比增加而增加;在一定水灰比范围内,水泥-乳化沥青复合浆体的匀质性和稳定性良好,浆体分层不明显。研究表明：水灰比和聚灰比对浆体工作性能影响较为明显,对浆体工作性能设计有一定指导。     

灌入保水砂浆后钢桥面铺装洒水降温效果分析

夏季钢箱梁表面的铺装层温度可达60℃,沥青混凝土的蠕变成为突出问题,在行车荷载作用下容易产生车辙。通过在沥青铺装层表面灌入保水砂浆和洒水的方法,可降低铺装层的温度。试验共设计制作3个试块,其中在1个试块表面灌入保水砂浆,通过模型试验研究了普通桥面铺装、带保水砂浆的桥面铺装在不同洒水量下的降温效果。试验结果表明:普通试块的保水效果较差,洒水50 mL后温度降低了4. 5℃,温度回升到洒水前的温度所需时间为50 min;普通试块温度达到60℃用时90 min,而保水试块用时171 min;对于保水试块,洒水量为100 mL时,温度降低了7℃。     

无砟轨道CA砂浆研究及其施工工艺和工装

研究目的:寻找满足具有流动度好、工作时间长、早期有膨胀、后期收缩小等优点,可以满足高速铁路运行的高平顺性、稳定性和耐久性标准要求的CA砂浆配合比以及施工工艺和工装。研究结果:选定的CA砂浆配合比的各项性能指标符合标准要求,施工工装及工艺操作简单,工作效率高,施工成本低,经统计分析,可节约成本近40%。     

CRTS Ⅰ型CA砂浆耐久性试验研究

通过快速冻融、人工环境加速老化、耐酸碱盐侵蚀等试验,研究CRTSⅠ型CA砂浆抗冻性、耐候性和耐介质侵蚀性能。研究表明:随冻融次数增加,CA砂浆相对动弹性模量呈现逐渐下降趋势,并随着新拌砂浆含气量增加,其抗冻性能提高,但砂浆冻融循环约250次时质量损失较快;经过500 h耐候循环后,CA砂浆强度基本不下降,耐候性良好;CA砂浆具有较好的耐化学介质侵蚀性能,经酸、碱、盐和油模拟溶液浸泡3个月,砂浆试件依然具有良好的力学性能。研究结果可为我国CRTSⅠ型和其他板式无砟轨道充填层耐久性研究提供借鉴。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道结构层间早期离缝研究

在不同气候条件下现场观测CA砂浆灌注施工时的轨道板温度,得到实测的轨道板温度梯度。建立轨道结构力学计算模型,计算轨道板在实测温度梯度作用下的温度翘曲变形及应力。研究表明:气温和太阳辐射是影响轨道板温度梯度的主要因素;板面温度对温度梯度起控制作用;CA砂浆水化热对温度梯度有一定影响;在1d中,轨道板正、负温度梯度的交替变化引起温度翘曲压、拉应力的交替变化,是产生轨道结构层间早期离缝的最主要原因。因此,在早期温度场控制中,可采用有效的隔热或保温措施控制轨道板板面温度,避免出现较大的轨道板温度梯度,导致产生较大的温度翘曲应力,并根据CA砂浆强度增长规律,尽量延长扣压装置和精调千斤顶的拆除时间,从而有效地减少轨道结构层间早期离缝。     

CRTS Ⅰ型轨道板温度变形及与砂浆垫层间离缝的测试研究

在哈大高铁施工第Ⅰ和第Ⅲ标段线路的直线段和曲线段上,选择24块砂浆灌注施工已完成1～3个月,但尚未铺轨的CRTSⅠ型轨道板,对其高程及与砂浆垫层间离缝进行24 h全天跟踪测试,研究温度变化对轨道板温度翘曲变形及与砂浆垫层间离缝的影响规律.结果表明:轨道板的表面温差变化幅度大于环境温差的变化幅度;当轨道板表面温度达到最高时,轨道板高程的变化量、轨道板与砂浆垫层间的离缝最小,反之最大;轨道板高程的变化幅度大于轨道板与砂浆垫层间离缝的变化幅度;轨道板4个端角处的高程及离缝的变化幅度大于轨道板其他各处;曲线段上轨道板高程及轨道板与砂浆垫层间离缝的变化幅度大于直线段上的变化幅度.     

粉煤灰及矿粉对SCC等效砂浆温度及时间敏感性研究

针对CRTSⅢ型板式轨道充填层自密实混凝土(Self-compacting Concrete, SCC)其工作性易受到外界因素影响问题,采用等效砂浆方法,测试了粉煤灰及矿粉对SCC等效砂浆扩展度、扩展时间及充填小板表面质量随时间和温度的变化规律,并通过Image Pro Plus对板面气泡进行统计分析。结果表明,粉煤灰及矿粉的掺入可提高砂浆扩展度、降低T20;温度升高会导致砂浆流动性降低;浇筑前静置时间延长能提高板面质量,但工作性有一定降低,掺量为10%的矿粉对改善板面质量最为显著。矿物掺合料对水泥的替代降低了水泥砂浆的温度及时间敏感性。     

CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆用聚合物乳液的选择研究

为了选择与CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆相匹配的聚合物乳液,研究了不同种类聚合物乳液的水泥混合性,以及制得水泥乳化沥青砂浆的性能,并考察了5℃,20℃,35℃温度下砂浆的可工作性能。结果表明:满足使用要求的聚合物乳液必须与水泥及乳化沥青等原材料以及砂浆之间具有良好的相容性,并且应具有良好的温度适应性,即能保证5℃～35℃时制得的砂浆具有良好的工作性能。     

微珠对低温自密实混凝土性能的影响

自密实混凝土冬季施工时拌和物黏度增加会导致工作性能降低,影响灌注质量。本文通过试验研究新拌混凝土温度为5℃时微珠掺量对自密实混凝土工作性能、塑性黏度、力学性能和耐久性能的影响,探讨了采用微珠改善低温自密实混凝土性能的可行性。结果表明：新拌混凝土工作性能随温度降低而降低,表现为扩展时间(T₅₀₀)和V形漏斗流出时间延长,浆体黏度显著增加;新拌混凝土温度为5℃时,随着微珠掺量增加T₅₀₀和V形漏斗流出时间逐渐缩短,塑性黏度逐渐降低;微珠的光滑球形结构能有效减少颗粒间摩擦阻力,使混凝土黏度降低;未掺微珠混凝土56 d抗压强度养护温度为5℃时比20℃时低9.8%,随着微珠掺量增加,混凝土3 d抗压强度显著降低,56 d抗压强度变化不大;混凝土28、56 d电通量总体上随微珠掺量增加而增加,但56 d电通量增幅不大。     

含碳酸盐掺合料复合胶凝材料净浆流动特性研究

对比研究了含碳酸盐掺合料复合胶凝材料净浆的流动度和黏度.结果表明,碳酸盐复合胶凝材料净浆流动度与其黏度具有负相关性,即净浆流动度越大、其黏度越小;掺量在15%～20%、颗粒D52在5～9μm时碳酸盐掺合料能够改善复合胶凝材料净浆流动性,表现为提高其净浆流动度、降低其黏度;粉煤灰、矿渣的加入能够进一步降低含碳酸盐掺合料复合胶凝材料的黏度,提高其净浆流动度.