CRTSⅡ型板式无砟轨道CA砂浆垫层灌注施工技术

针对CRTSⅡ型轨道板铺设用高性能CA砂浆具有低弹模、高强度、微膨胀、无泡、高流动度、高耐久性等特点,以京津城际铁路工程施工为例,系统介绍CA砂浆工艺设计、设备配套、施工流程及工艺、质量检测标准和常见施工问题处理方法.     

高强型CA砂浆力学性能影响因素及力学机理研究

为了解高强型CA砂浆主要组成材料对力学性能影响,研究乳化沥青与水泥质量比、砂灰比对CA砂浆强度和弹性模量的影响;并采用扫描电镜观察CA砂浆水泥沥青微观胶凝结构和CA胶浆与砂界面情况,分析CA砂浆力学性能微观机理。结果表明:随乳化沥青与水泥质量比增加,CA砂浆28d轴心抗压强度和弹性模量显著下降;随砂灰比增加,CA砂浆弹性模量无明显变化,28d轴心抗压强度开始无明显变化,之后大幅度下降;水泥沥青微观胶凝结构特征和CA胶凝材料与砂的界面黏结决定CA砂浆力学特点。因此,合适的乳化沥青与水泥比和良好流动性能是CA砂浆良好力学性能的保证。     

新建铁路线CA砂浆施工质量控制的研究

优选了原材料,试验确定了CA砂浆的基准配合比,提出了CA砂浆配合比的调整说明;进行大量的现场试验,根据试验结果优选了CA砂浆的搅拌速度和搅拌时间等搅拌工艺参数,优化了CA砂浆的搅拌工艺,配制了满足施工要求的CA砂浆,进行了型式试验;从原材料、配合比、搅拌工艺和施工控制等几个方面提出了CA砂浆施工质量控制要点。     

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型板CA砂浆填充层质量风险管理技术研究

CRTSⅠ型板式无砟轨道结构中,轨道板与底座之间设置的40~60 mm CA砂浆填充层是其重要结构单元之一,发挥着支撑、调平、吸振和隔振作用,是高速铁路关键功能材料和复杂工艺之一,施工质量的好坏直接影响无砟轨道的耐久性和列车运行的平稳性及安全性。针对CA砂浆工艺性试验的要求以及宁安铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道的特点,对CA砂浆工艺性试验和填充层灌筑等关键技术进行研究,利用质量风险管理,取得了CA砂浆拌制、灌筑等过程中一系列重要参数和施工技术,通过揭板对CA砂浆质量及外观检查,各项指标均符合要求,有效控制了CA砂浆灌筑质量,对今后高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道施工具有借鉴意义。     

无砟轨道用CA砂浆材料的技术经济性能分析

我国京津城际铁路首次采用博格板式无砟轨道,无砟轨道的混凝土底座和轨道板之间采用具有弹性的CA砂浆垫层,该垫层的选料、配制和施工是板式无砟轨道的核心技术之一,对保证轨道线路的平整度和安全运行起到重要作用。此文针对使用CA砂浆的重要性,阐述CA砂浆的配比设计原则和原材料的选用,论述CA砂浆在硬化过程中强度形成机理及影响强度的主要因素。同时对配制和使用CA砂浆的经济性能进行分析,对CA砂浆施工质量提出建议。     

板式轨道弹性垫层CA砂浆的研究

研究了板式轨道弹性垫层CA砂浆的基本配合比,分析了CA砂浆的流动度、含气量等性能影响因素,开发出适合板式轨道施工的CA砂浆垫层,对其性能进行了对比测试。结果表明,此种CA砂浆垫层具有早期强度高、不泌水、不分层,抗冻融性及耐候性能优异等特点,完全能用于板式轨道的施工。     

减振型无砟轨道对CA砂浆力学性能要求研究

为研究城市轨道交通地铁线路减振型无砟轨道的使用对CA砂浆力学性能的要求,基于有限元理论,建立减振型单元板式无砟轨道的梁－体模型。一方面,研究减振垫的刚度对CA砂浆的变形和受力影响;另一方面,研究CA砂浆自身的弹性模量对其本身变形和受力的影响。研究结果表明：由于减振垫自身刚度较小的缘故,导致CA砂浆承受较大拉应力而存在受拉破坏的危险,随减振垫刚度的减小,CA砂浆和上部结构均会出现较大变形,进而影响轨道平顺性和行车安全;随CA砂浆自身弹性模量的增大,CA砂浆层所受拉应力随之增大,因此在配制高弹性模量的CA砂浆材料的同时必须保证其抗拉强度能够满足CA砂浆抗拉的要求。     

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.     

砂灰比和砂的级配对CA砂浆抗压强度和流动性的影响

通过调整砂与水泥的质量比和调整2种单级配砂的质量比,研究了砂灰比和砂的级配对CA砂浆的抗压强度和流动性的影响。结果表明：随着m（S）／m（C）的增大,低强和高强CA砂浆的流动性都变差,但低强CA砂浆流动性的变化幅度较小;随着m（S）／m（C）的增大,高强CA砂浆的抗压强度降低,而低强CA砂浆的抗压强度呈升高的趋势;使用两级配砂能够提高CA砂浆的抗压强度并改善其流动性,粒径为0．42-0．21mm的砂与粒径0．85-0．30mm的砂的最佳质量比为6：4。     

板式无碴轨道用CA砂浆的关键技术

从对CA砂浆(水泥-沥青砂浆)垫层的要求出发,比较国产和日本的CA砂浆性能,阐述CA砂浆及专用乳化沥青的关键技术。我国的无碴轨道研究开发已经有了多年的基础,完成了一系列从试验室试验到现场试验、改进试验、再上道试验的过程,确立“从最终的使用性能要求出发”这一新概念进行CA砂浆的设计;通过对CA砂浆集料性质的反演,研究集料的特性,进行混合料设计和性能分析,确定新材料的合理配方;按照使用性能要求研究CA砂浆的质量检验方法。采用阳离子乳化剂进行沥青的乳化,增强合成材料的包容性;使用高分子聚合物材料作为添加剂进行沥青改性,改进沥青的结构—力学性能;设计适应不同温度地区使用的材料配方和添加剂;指出CA砂浆的制备和施工设备必须专业化,以满足大规模生产和施工时稳定CA砂浆质量的要求。建议从使用性能出发,建立CA砂浆的质量检验标准体系。     

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.     

高寒地区铁路客专CRTSI型轨道板CA砂浆灌筑关键技术

哈齐铁路客运专线是世界第一条在高纬度严寒地区修建的高速铁路,设计采用CRTSⅠ型板式无砟轨道结构,CA砂浆作为无砟轨道结构的关键材料,其质量性能的优劣直接影响到轨道结构的稳定性、抗冻性、耐久性、维修成本。通过哈齐铁路客运专线CA砂浆施工实例,探讨高寒地区铁路客专CA砂浆灌筑关键技术,解决施工过程中出现的砂浆分层、气泡过多或不均匀、砂浆褶皱超标、轨道板边角悬空超标等问题。     

纳米碳纤维/SBR复合改性CA砂浆抗冻性能及微观机制研究

为了提高CA砂浆的抗冻性,将纳米碳纤维和SBR用于乳化沥青改性,研究了两种材料单掺和复掺对CA砂浆抗冻性的影响,并用荧光显微分析揭示了改性机制.试验结果显示:纳米碳纤维和SBR单掺都能明显改善CA砂浆的抗冻性,其中当纳米碳纤维掺量为3％时,CA砂浆的相对动弹性模量和质量损失率分别出现最大值和最小值;当SBR掺量超过3％...     

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。     

CA砂浆的干燥收缩及补偿研究

为保持板式无砟轨道关键弹性垫层CA( cement asphalt)砂浆的后期体积稳定性,研究了乳化沥青、水泥及水灰比对CA砂浆干燥收缩的影响规律以及CA砂浆体积稳定性的补偿技术.结果表明,提高乳化沥青用量或降低水泥用量有利于降低CA砂浆的干燥收缩,水灰比对CA砂浆的干燥收缩影响不明显.氧化钙类膨胀剂和钙矾石类膨胀剂能有效减少CA砂浆干燥收缩,且前者减缩效果优于后者.PP纤维对改善CA砂浆的干燥收缩效果不明显.     

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。     

CRTSⅠ型板式无砟轨道先导段施工控制要点分析

针对CRTSⅠ型板式无砟轨道先导段施工,系统总结底座与凸台施工、轨道板铺设、砂浆灌注和凸台树脂施工4个方面的控制要点。结果表明,通过换手复测、控制放样精度、模板定位准确牢固且拼装不漏浆等关键环节,可提高底座凸台混凝土施工精度;通过橡胶垫片/圈保护、方木条引导、精调爪同步受力等措施,可提高轨道板铺设时成品质量;用百分表监控轨道板上浮量确定CA砂浆灌注终点、在进浆口处增加压板装置等措施,可有效减少CA砂浆施工对精调轨道板状态的扰动影响;通过调节外加用水量,控制CA砂浆流动度在上限附近,可减少轨道板四角离缝和曲线段高侧离缝。     

水泥乳化沥青砂浆毛细吸水性研究

采用ISAT方法测定水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)的毛细吸水速率,研究固灰比(A/C)、孔隙率、试件干密度及拌合物含气量对CA砂浆毛细吸水性的影响。试验结果表明,CA砂浆的总孔隙率影响其强度,而CA砂浆的毛细孔特性才是其毛细吸水性的决定因素;增加固灰比、提高新拌砂浆的含气量、减小砂浆干密度及降低砂浆的毛细孔隙率均可降低CA砂浆的毛细吸水速率;阳离子乳化沥青砂浆的强度及毛细吸水速率均高于阴离子乳化沥青砂浆。     

CRTSI型板式轨道板CA砂浆灌注常见质量缺陷和控制措施

结合工程实践和大量的充填层CA砂浆检测结果,分析和总结了CRTSI型板式轨道板充填层CA砂浆灌注质量通病及其产生的原因,针对性地提出了切实有效的控制措施.