水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件.docx

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水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件

客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道

水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件

二○○八年六月

前言

CRTSⅡ型板式无砟轨道是通过水泥乳化沥青砂浆调整层将预制轨道板铺设在现场摊铺的支承层或现场浇注的钢筋混凝土底座上，并适应ZPW－2000轨道电路要求的纵连板式无碴轨道结构型式。

为指导客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的生产、施工和质量检验，确保水泥乳化沥青砂浆施工质量，特制订本技术条件。

本技术条件依据CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆自主创新研究的最新成果、我国前期工程实践经验以及国内外其它有关标准和规范编制而成。

本技术条件中附录A～附录K是规范性附录。

本技术条件负责起草单位：

中国铁道科学研究院、中南大学、清华大学、中国石油化工股份有限公司上海沥青分公司

本技术条件主要起草人：

谢永江、郑新国、江成、曾志、翁智财、李海燕、

仲新华、谢友均、邓德华、阎培渝、孔祥明、赵永东、

王玉树、王月华、李化建、朱长华、黄婉利、沈巍、

李启棣、汪加蔚、袁守宇

本技术条件由铁道部科学技术司负责解释。

目录

1适用范围1

2规范性引用文件1

3术语2

4原材料2

5技术要求6

6施工技术要点7

7质量检验10

附录A（规范性附录）乳化沥青与水泥适应性试验方法13

附录B（规范性附录）干料扩展度试验方法15

附录C（规范性附录）水泥沥青膨胀率试验方法16

附录D（规范性附录）干料抗压强度试验方法17

附录E（规范性附录）水泥沥青砂浆扩展度试验方法18

附录F（规范性附录）水泥沥青砂浆流动度试验方法19

附录G（规范性附录）水泥沥青砂浆分离度试验方法20

附录H（规范性附录）水泥沥青砂浆含气量试验方法21

附录I（规范性附录）水泥沥青砂浆力学性能试验方法23

附录J（规范性附录）水泥沥青砂浆冻融试验方法24

附录K（规范性附录）水泥沥青砂浆疲劳试验方法28

条文说明30

1适用范围

本技术条件适用于客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆（以下简称水泥沥青砂浆）。

严寒地区用水泥沥青砂浆另行补充规定。

本技术条件规定了CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥沥青砂浆及其原材料的技术要求、试验方法、施工工艺和质量检验等。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。

GB/T15180－2000

重交通道路石油沥青

GB175

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥

GB8076

混凝土外加剂

GB/T8077－2000

混凝土外加剂匀质性试验方法

GB/T2085.1－2007

铝粉

GB/T17671－1999

水泥胶砂强度检验方法

GB/T19627－2005

粒度分析光子相关光谱法

TB/T2922.1－1998

铁路混凝土用骨料碱活性试验方法岩相法

TB/T2922.5－2002

铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法

JC476－2001

混凝土膨胀剂

JC/T797－1996

皂液乳化沥青

JTGF40－2004

公路沥青路面施工技术规范

JTJ052－2000

公路工程沥青及沥青混合料试验规程

JGJ63－2006

混凝土用水标准

JGJ52－2006

普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准

JG/T223－2007

聚羧酸系高性能减水剂

3术语

3.1水泥乳化沥青砂浆

由乳化沥青、水泥、细骨料、水和外加剂经特定工艺搅拌制得的具有特定性能的砂浆。

3.2乳化沥青

沥青或改性沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用下经机械剪切作用下制得的均匀分散体。

3.3干料

由水泥、细骨料、外加剂等按一定比例经机械搅拌制得的均匀干粉材料。

3.4流动度

水泥沥青砂浆从规定的漏斗中全部连续流出的时间，以秒（s）计。

4原材料

4.1沥青

应选用重交通道路石油沥青或道路石油沥青（B级以上），其主要性能应满足表4.1的要求，用于生产沥青的原油宜固定。

表4.1沥青的性能指标要求

序号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

1

针入度（25℃，100g，5s）

0.1mm

60～100

JTJ052－2000

2

延度（5cm/min，10℃）

cm

≥15

3

软化点（环球法）

℃

42～52

4

闪点（COC）

℃

≥230

5

含蜡量（蒸馏法）

%

≤2.2

6

密度

g/cm3

≥1.0

7

溶解度（三氯乙烯）

%

≥99.0

8

薄膜加热试验后的残留物

（163℃，5h）

质量损失

%

≤0.6

针入度比

%

≥50

延度（10℃）

cm

≥6

脆点

℃

≤－10

4.2改性沥青

沥青可采用SBS或SBR进行改性，其主要性能应分别符合表4.2－1、表4.2－2的要求，其中PI值可作为选择性指标。

用于生产改性沥青的沥青性能应满足表4.1的要求。

表4.2－1SBS改性沥青的性能指标要求

序号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

Ⅰ－A

Ⅰ－B

Ⅰ－C

Ⅰ－D

1

针入度（25℃，100g，5s）

0.1mm

>100

80-100

60-80

30-60

JTJ052－2000

2

针入度指数PI

≥-1.2

≥-0.8

≥-0.4

≥0

3

延度（5℃，5cm/min）

cm

≥50

≥40

≥30

≥20

4

软化点（TR＆B）

℃

≥45

≥50

≥55

≥60

5

运动粘度（135℃）

Pa·s

≤3

6

闪点（COC）

℃

≥230

7

溶解度

％

≥99

8

离析，软化点差（℃）

℃

≤2.5

9

弹性恢复（25℃）

％

≥55

≥60

≥65

≥75

10

薄膜加热试验后的残留物

（163℃，5h）

质量损失

％

≤1.0

针入度比（25℃）

％

≥50

≥55

≥60

≥65

延度（5℃，5cm/min）

cm

≥30

≥25

≥20

≥15

表4.2－2SBR改性沥青的性能指标要求

序

号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

Ⅱ－A

Ⅱ－B

Ⅱ－C

1

针入度（25℃，100g，5s）

0.1mm

>100

80-100

60-80

JTJ052－2000

2

针入度指数PI

≥-1.0

≥-0.8

≥-0.6

3

延度（5℃，5cm/min）

cm

≥60

≥50

≥40

4

软化点（TR＆B）

℃

≥45

≥48

≥50

5

运动粘度（135℃）

Pa·s

≤3

6

闪点（COC）

℃

≥230

7

溶解度

％

≥99

8

粘韧性

N·m

≥5

9

韧性

N·m

≥2.5

10

薄膜加热试验后的残留物

（163℃，5h）

质量损失

％

≤1.0

针入度比（25℃）

％

≥50

≥55

≥60

延度（5℃，5cm/min）

cm

≥30

≥20

≥10

4.3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表4.3的要求外，还必须满足水泥沥青砂浆的最终性能。

表4.3乳化沥青的性能指标要求

序号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

1

筛上剩余物（1.18mm）

%

＜0.1

JTJ052－2000

2

颗粒极性

/

阴

3

粒径

μm

平均粒径≤7；模数粒径≤5

GB/T19627－2005

4

水泥适应性

/

20s内至少流出70mL样

附录A

5

贮存稳定性（1d，25℃）

%

＜1.0

JTJ052－2000

6

贮存稳定性（5d，25℃）

%

＜5.0

7

低温贮存稳定性（－5℃）⑴

/

无粗颗粒或块状物

8

蒸发残留物

残留物含量

%

≥60

JTJ052－2000

9

针入度（25℃，100g，5s）

0.1mm

40～120

10

软化点（环球法）

℃

≥42

11

溶解度（三氯乙烯）

%

≥99

12

延度（25℃）

cm

≥100

13

延度（5℃）⑵

cm

≥20

注：

（1）当乳化沥青实际使用中经过低温贮存和运输时，进行此项检测。

（2）当采用改性沥青制备乳化沥青时，按此项进行蒸发残留物延度检测。

4.4干料

4.4.1干料的主要性能应满足表4.4.1的要求。

4.4.2用于配制干料的水泥应采用硅酸盐水泥，其性能应符合GB175的相关规定。

4.4.3用于配制干料的细骨料应采用河砂或机制砂，不得使用海砂，最大粒径1.18mm，其它主要性能应满足表4.4.3的要求。

4.4.4用于配制干料的铝粉、膨胀剂的性能应分别符合GB/T2085.1、JC476的相关规定。

表4.4.1干料的性能指标要求

序号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

1

级配

筛孔尺寸（mm）

%

通过率

JGJ52－2006

1.18

100

0.6

90～100

0.3

55～70

0.15

45～55

0.075

35～45

2

扩展度⑴

mm

水灰比≤0.58

D5≥160；D30≥150

附录B

3

膨胀率⑵

%

0～3

附录C

4

抗压强度

1d

MPa

≥12

附录D

7d

≥30

28d

≥35

注：

（1）D5表示出机扩展度；D30表示30min扩展度。

（2）当干料膨胀率不满足要求而水泥沥青砂浆膨胀率满足要求时，可对此值不作要求。

表4.4.3细骨料的性能指标

序号

项目

单位

指标要求

试验方法

河砂

机制砂

JGJ52－2006

1

表观密度

g/cm3

≥2.55

2

含水率

%

＜0.1

3

吸水率

%

＜3.0

4

泥块含量

%

＜1.0

——

5

含泥量

%

＜2.0

——

6

石粉含量

%

——

＜5.0

7

坚固性

%

≤8

8

有机物（比色法）

/

合格

9

氯化物含量

%

＜0.02

10

硫化物及硫酸盐含量（折算成SO3）

%

≤0.5

11

碱活性（快速砂浆棒法）

%

≤0.10

TB/T2922.5－2002

4.5减水剂

减水剂应符合GB8076或JG/T223的规定。

4.6水

拌合水应符合JGJ63的规定。

4.7消泡剂

宜采用有机硅类消泡剂产品。

4.8原材料的储存与管理

4.8.1原材料进厂（场）后，应及时建立原材料管理台帐。

台帐内容应包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、生产日期、质量证明书编号、复验报告编号、使用区段里程等。

管理台帐应填写正确、真实、项目齐全。

4.8.2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。

4.8.3乳化沥青、干料、减水剂等应遮光储存，避免阳光直射。

4.8.4袋装材料的储存要采取相应的防水、防潮措施。

4.8.5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。

4.8.6原材料在储存和使用过程中，其温度应严格控制在限界温度范围内。

乳化沥青、干料的进场、贮存、使用温度宜控制在5℃～30℃；末作明确要求的，材料的适宜贮存和使用温度以保证砂浆的温度要求为前提。

环境温度低于5℃时，应对原材料采取必要的保温措施。

4.8.7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1个半月。

4.8.8对于检验不合格的原材料，应按有关规定清除出厂（场）。

5技术要求

5.1水泥沥青砂浆性能指标应满足表5.1的要求。

5.2选定水泥沥青砂浆配合比应遵循如下基本规定：

5.2.1水泥用量宜不小于400kg/m3。

5.2.2乳化沥青与水泥的比值宜不小于0.35。

5.2.3水灰比宜不大于0.58。

5.2.4配合比设计时应考虑施工环境温度条件变化对砂浆拌合性能的影响。

表5.1水泥沥青砂浆的性能指标要求

序号

项目

单位

性能指标要求

试验方法

1

拌合物温度

℃

5～35

温度计

2

扩展度⑴

/

D5≥280mm和t280≤16s

D30≥280mm和t280≤22s

附录E

3

流动度

s

80～120

附录F

4

分离度

%

≤3.0

附录G

5

含气量

%

≤10.0

附录H

6

单位容积质量

kg/m³

≥1800

锥形瓶

7

膨胀率

%

0～2.0

附录C

8

抗折强度

1d

MPa

≥1.0

附录I

7d

≥2.0

28d

≥3.0

9

抗压强度

1d

MPa

≥2.0

7d

≥10.0

28d

≥15.0

10

弹性模量（28d）

MPa

7000～10000

附录I

11

抗冻性（28d）

/

外观无异常，剥落量≤2000g/m²，

相对动弹模量≥60%

附录J

12

抗疲劳性（28d）

/

10000次不断裂

附录K

注：

（1）D5表示砂浆出机扩展度；D30表示砂浆出机30min时的扩展度；t280表示砂浆扩展度达280mm时所需的时间。

5.3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。

6施工技术要点

6.1施工前准备

6.1.1质量管理各方应根据设计要求、工程性质以及施工管理要求，建立具有相应资质的试验室。

6.1.2施工单位和监理单位应确定专门从事水泥沥青砂浆关键工序施工的操作人员和试验检验人员，人员需经专业培训后方可上岗。

6.1.3施工单位应针对设计要求、施工工艺和施工环境等因素的特点，会同设计和监理方，共同制定施工全过程的质量控制与保证措施。

6.1.4施工单位应制定周密的施工方案，特别应制定明确的水泥沥青砂浆养护方案。

6.1.5施工单位应建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度，加强对施工过程每道工序的检验，发现与规定不符的问题应及时纠正，并按规定作好记录。

6.1.6施工单位应明确施工质量检验方法和手段。

质量检验方法和手段应符合本技术条件的规定以及国家和铁道部的相关标准要求，检验结果应真实可靠。

6.1.7施工单位应针对不同施工季节进行水泥沥青砂浆工艺和配合比试验，验证并完善水泥沥青砂浆的施工工艺，发现问题及时调整。

6.2拌制

6.2.1水泥沥青砂浆原材料应严格按照施工配合比要求进行准确称量，称量最大允许偏差（按重量计）应符合下列要求：

乳化沥青±1%、干料±1%、外加剂±0.5%、拌合用水±1%、消泡剂±0.5%。

6.2.2水泥沥青砂浆应采用专用设备进行拌合，原材料应采用电子计量系统计量。

设备及计量系统经校核后方可使用，正常使用时每周对设备及计量器具应至少校核一次。

6.2.3水泥沥青砂浆搅拌机转速应在0r/min～200r/min范围内可调。

6.2.4水泥沥青砂浆的具体投料顺序、搅拌速度、搅拌工艺应通过试验确定。

6.2.5炎热季节或低温下进行水泥沥青砂浆拌制时，应采取相应措施控制材料温度，以保证砂浆拌合物温度。

6.2.6水泥沥青砂浆的一次搅拌量宜为搅拌设备额定搅拌容量30%～80%，具体搅拌量根据垫层砂浆厚度经过计算确定。

6.2.7工作日施工结束或施工中断时，应及时对搅拌设备、灌注设备等进行冲洗；更换原材料时，应对相应器具、管道进行清洗。

6.3灌注

6.3.1水泥沥青砂浆施工前，应针对工程特点、环境条件与施工条件设计初步灌注方案，进行实尺灌注试验，对水泥沥青砂浆的性能、轨道板膨胀情况进行测定，同时对灌板效果进行揭板检查，检查轨道板与水泥沥青砂浆的粘接情况、水泥沥青砂浆表面状态、板底砂浆充盈度等，以此确定水泥沥青砂浆的灌注工艺。

水泥沥青砂浆灌注过程中，不得无故更改事先确定的灌注方案。

6.3.2水泥沥青砂浆灌注前，应确认轨道板标高及轴向平顺满足要求，检查千斤顶的受力状态及其紧固程度，并确定封边砂浆的强度有保证的情况下方允许灌注。

6.3.3在干燥季节进行水泥沥青砂浆灌注时，应提前对底座混凝土采用高压水枪进行预湿，但不得在底座混凝土表面形成明水、积水。

6.3.4水泥沥青砂浆的灌注应一次完成。

6.3.5水泥沥青砂浆灌注时应按相关规定进行砂浆性能试验及抽检试件成型。

6.3.6水泥沥青砂浆灌注时，应持续对砂浆进行低速搅拌。

6.3.7水泥沥青砂浆灌注时应通过注入漏斗注入，自由倾落高度不宜大于1.5m，以避免水泥沥青砂浆的分层离析。

6.3.8水泥沥青砂浆灌注时，待观察到排气孔流出砂浆，并确认气泡完全排出后，及时对排气孔进行封堵。

6.3.9待排气孔封堵完成、注入漏斗砂浆高出板底最高处砂浆一定高度后可停止灌注，具体情况根据确定的施工工艺、砂浆性能及轨道板的上浮情况进行确定。

6.3.10当气温高于40℃或低于5℃时，不允许进行砂浆灌注施工。

当天最低气温低于－5℃时，全天不许进行砂浆灌注。

雨天不得进行水泥沥青砂浆施工，并应对灌注后末硬化的水泥沥青砂浆进行覆盖，防止雨水进入轨道板底。

6.3.11当砂浆流动性失去时，取掉注入漏斗，将注入孔中多余的砂浆掏出，使砂浆的表面距离轨道板上沿约15cm.。

6.4养护

6.4.1水泥沥青砂浆的养护原则上按自然养护进行。

6.4.2当日最低气温可能在0℃以下时，应对新灌注的砂浆采取适当的保温措施。

6.4.3当水泥沥青砂浆膨胀完成后，可拆除紧压装置。

当水泥沥青砂浆抗压强度达到1.0MPa后，可拆除精调千斤顶。

6.4.4水泥沥青砂浆抗压强度达到3.0MPa以上后方可在轨道板上承重。

6.5环保要求

施工中产生的污水及废料要集中妥善处理，不得污染环境。

7质量检验

水泥沥青砂浆的质量检验分型式检验、原材料进场检查、日常检验。

7.1型式检验

型式检验包括：

原材料型式检验和水泥沥青砂浆型式检验。

型式检验应委托具有相应资质的检验单位进行。

7.1.1原材料型式检验

（a）在以下任一情况下，应对乳化沥青、干料的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足本技术条件的要求：

配合比选定时；首批材料进场时；每施工5000m3水泥沥青砂浆时（不足时按一批计算）。

（b）在以下任一情况下，应对减水剂的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足本技术条件的要求：

首批减水剂进场时、选用新减水剂时、每当减水剂使用6个月时。

（c）在以下任一情况下，应对沥青、水泥、砂的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足本技术条件的要求：

配合比选定时；每施工5000m3水泥沥青砂浆时（不足时按一批计算）。

（d）水的型式检验批次按相关规定进行。

7.1.2水泥沥青砂浆性能型式检验

在以下任一情况下，应对水泥沥青砂浆的性能进行型式检验，检验项目和检验结果应满足本技术条件的要求：

配合比选定时、选用新材料时、每施工5000m3水泥沥青砂浆时（不足时按一批计算）。

7.2原材料进场检查

原材料进场时，应对原材料的品种、数量、以及质量证明书等进行核查验收。

乳化沥青的质量证明书中应含采用的沥青或改性沥青的质量证明文件，干料质量证明书应含采用的水泥、细骨料的相关质量证明文件。

7.3日常检验

日常检验包括：

原材料日常检验及水泥沥青砂浆日常检验。

原材料日常检验项目及检验频率见表7.3－1。

水泥沥青砂浆日常检验项目及抽检频率见表7.3－2。

检验结果应满足本技术条件的要求。

表7.3－1原材料日常检验项目及抽检频率

原材料名称

检验项目

抽检频率

乳化沥青

温度

同厂家、同生产日期的产品每200t检验一次，不足200t也需检验一次。

筛上剩余物（1.18mm）

水泥适应性

贮存稳定性（1d）

蒸发残留物含量

减水剂

减水率

同厂家、同批号、同品种、同出厂日期的产品每50t检验一次，不足50t也需检验一次。

干料

温度

同厂家、同生产日期的产品每500t检验一次，不足500t也需检验一次。

颗料级配

强度

表7.3－2水泥沥青砂浆日常检验项目及抽检频率

序号

检验项目

抽检频率

1

砂浆温度

首盘；1次/10盘

2

流动度

首盘；1次/10盘

3

扩展量

首盘；1次/10盘

4

含气量

首盘；1次/10盘

5

单位容积质量

首盘；1次/10盘

6

膨胀率

1次/工班

7

分离度

1次/工班

8

抗折强度

1次/工班

9

抗压强度

1次/工班

7.4检验报告

检验报告应包括下列内容：

7.4.1检验项目名称。

7.4.2试样来源、品种、规格、及养护方法。

7.4.3试样编号、尺寸、外观质量及数量。

7.4.4环境条件、试验温度。

7.4.5试验设备及仪表。

7.4.6检验结果（含单个值及算术平均值）。

7.4.7检验人员、日期及其它。

附录A

（规范性附录）

乳化沥青与水泥适应性试验方法

A.1主要仪具和设备

A.1.1烧杯：

1000mL

A.1.2电子天平：

量程1kg，分度值0.1g

A.1.3试验室搅拌装置：

立式，转速0r/min～500r/min可调

A.1.4恒温水浴或烘箱：

可恒温在40°C

A.1.5温度计：

0°C～50°C，分度值0.5°C

A.1.6量筒：

250mL，分度值2mL

A.1.7秒表：

分度值0.1s

A.1.8玻璃棒

A.1.9加料勺

A.1.10流动度测定仪，如图A.1.10所示

图A.1.10流动度测定仪示意图（单位：

mm）

A.2试验步骤

A.2.1用1000mL烧杯称取125g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），此过程应在1min内完成。

随水泥加入，将搅拌机转速慢慢提高至300r/min。

加完水泥后，再搅拌1min。

A.2.2将烧杯密封好，和流动度测定仪一起放入40°C恒温水浴箱或烘箱中放置4h。

A.2.3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