无砟轨道水泥乳化沥青砂浆疑难问题解答.docx
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无砟轨道水泥乳化沥青砂浆疑难问题解答
无砟轨道水泥乳化沥青砂浆疑难问题解答
正文
第一篇材料
1、选择干料中的砂子时为什么要选择需水量尽量小的砂子?
答:
需水量是反映材料表面从无光泽的微湿转变到发亮表面时的用水量,是材料消除表面张力、重新分配成有特性的最密实状态时的用水量(需水量检验方法见附件四)。
当砂子需水量小时,材料表面达到自由滚动时需要的用水量就小,水泥乳化沥青砂浆蝇用于促使砂浆产生流动的用水量就少,达到新拌水泥乳化沥青砂浆的流动性能,砂浆中的自由水及水泥乳化沥青砂浆硬化后出现的连通毛细孔就会减少,这对水泥乳化沥青砂浆的强度和耐久性十分有利;当砂子的需水量大时,砂子表面达到自由滚动时需要的用水量大,在新拌水泥乳化沥青砂浆中促使砂浆产生流动的用水量就大,当达到新拌水泥乳化沥青砂浆的流动性能要求时,砂浆中会有比较多的自由水,一旦干料的级配发生变化还会出现离析,且水泥乳化沥青砂浆硬化后,就会在砂浆中出现连通的毛细孔,降低砂浆的强度和耐久性。
因而,在选择干料中的砂子时要尽量选择需水量小的砂子。
2、为什么要求干料中砂子的最大颗粒小于1.18mm?
答:
从颗粒的滚动效应看,材料呈圆形时,滚动效应最好,砂子的颗粒偏小,其颗粒外观越接近圆球状。
在一定范围内,单位体积内的圆球数量越多越易于滚动,随着颗粒粒径的增大,滚动效应变差;另外,我们要求水泥乳化沥青砂浆是均匀的,砂子在水泥乳化沥青砂浆中不能形成颗粒梯度,即不同颗粒在整个砂浆中的分布应是均匀的。
砂子的颗粒小,砂浆的均匀性就好,砂子颗粒大,砂浆的均匀性就差些。
当砂子的颗粒小于1.18mm时,其比表面相对较大,流态的江泽民乳化沥青砂浆的黏度能明显降低,由于砂子自重产生的沉淀,有效地保证了砂浆的均匀性。
3、在干料的颗粒结构中,为什么要求小于等于0.15mm的颗粒应占质量的40%-50%?
答:
干料颗粒结构中小于等于0.15mm的颗粒主要是水泥和惰性物质。
其中占绝大部分质量的水泥是确保水泥乳化沥青砂浆强度的主要成分,另一部分水泥和惰性物质除保证砂浆的流动性(在砂浆的流动状态)外,还使浆液有一定的稠度(黏度),克服大颗粒砂子下沉而产生分层(颗粒梯度)现象。
大量的试验证明,当0.15mm的颗粒在40%-50%时,新拌砂浆的拌和物性能良好,砂浆在灌注过程中不会产生离析和分层;当0.15mm的颗粒小于40%时,砂浆黏度差,呈离散状,且在放置一定时间后会有少许泌水;当0.15mm的颗粒大于50%时,砂浆的需水量明显增加,黏度增加,流动时间过长,不易填满板下较小的缝隙。
4、当干料中小于等于0.15mm的颗粒质量满足大于40%的要求,而水泥乳化沥青砂浆的弹性模量超过技术条件规定的上限(10GPa)要求时,如何解决?
答:
水泥乳化沥青砂浆是CRTSⅡ轨道板和水硬性支承层/底座板间的连接层,是为了填充精调以后的轨道板与水硬性支承层/底座板之间孔隙的一种特殊填充材料。
水泥乳化沥青砂浆是承受列车冲击的重要减振层,因此,水泥乳化沥青砂浆必须保证一定的弹性模量。
在CRTSⅡ型无砟轨道结构中,水泥乳化沥青砂浆的弹性模量要求是7~10GPa,如果在试配中弹性模量大于10GPa,则可以通过下列方法解决:
(1)调整配方中乳化沥青用量。
乳化沥青在水泥乳化沥青砂浆中的作用主要是解决砂浆的抗疲劳性,同时它对降低砂浆的弹性模量起着关键的作用。
通过大量试验表明,增加乳化沥青的用量可以有效地降低砂浆的弹性模量。
(2)调整干料配方中的水泥用量。
水泥乳化沥青砂浆的强度主要是由水泥水化产生的,降低的水泥用量可以降低强度,同时也可降低一定的弹性量。
(3)保证一定的含气量。
技术条件中要求水泥乳化沥青砂浆的含气量小于10%。
砂浆中有一定的含气量有利于水泥乳化沥青砂浆的抗冻融。
当含气量过低时,水泥乳化沥青砂浆抗冻性能就会降低。
含气量不仅影响砂浆的冻融性能,对弹性模量也有一定的调节作用。
含气量大弹性模量小,含气量小弹性模量大。
在配方的设计过程中,一般可以采用三种方法想结合的方式进行调整,以满足弹性模量的技术条件要求,选择最合理的一个解决方案。
5、在选择干料中的砂子时,应选择机制砂还是天然砂?
答:
机制砂和天然砂最大的区别在于它们的颗粒外观形状和表面的粗糙度不同。
机制砂是指由机械破碎、筛分制成,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩,风化岩石的颗粒。
一般来说,机制砂的粒型多呈三角体或方矩体,表面粗糙,棱角尖锐。
天然砂是指由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒,其颗粒浑圆,表面光滑。
从以上的两种形状呈球体状,流动性能好,其次天然砂在风化的搬运过程中造就了光滑的表面,有利于流动。
机制砂颗粒形状呈三角形或方矩形,且表面粗糙,滚动摩擦大,流动性能差。
为满足水泥乳化沥青砂浆的高流动特性,要求砂子的颗粒表面光滑,呈滚动的球状,从这个意义上讲,天然砂优于机制砂。
但天然砂的颗粒咬合差,且细颗粒中软弱颗粒相对较多,机制砂颗粒咬合性好,级配组配容易,缺点是流动性能差,石粉含量大。
在实际的生产中可采用机制砂和天然砂组成的混合级配砂。
综上所述,选择砂子时,应优先选须知天然砂,当天然砂难以满足工程量要求时,可选用混合砂。
在选用混合砂时,必须考虑技术上的可行性。
6、为什么干粉用水泥采用硅酸盐水泥?
答:
硅酸盐水泥,称这为波特兰水泥,它诞生于19世纪。
凡是由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥分为两种类型:
Ⅰ型硅酸盐水泥是不掺加混合材料,代号为P·Ⅰ,如P·Ⅰ42.5;Ⅱ型硅酸盐水泥是掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料,代号为P·Ⅱ,如P·Ⅱ42.5。
我国在此基础上对水泥进行了发展,目前使用量最大的水泥是普通硅酸盐水泥(普通水泥),同时还有各种不同名称的特种水泥。
水泥种类如此众多,为什么在水泥乳化沥青砂浆中要选用硅酸盐水泥呢?
首先,这主要是硅酸盐水泥中没有其化掺合料或掺合料较少,在选择外加剂、消泡剂等添加剂时考虑影响成分较单一,水泥对水泥乳化沥青砂浆性能产生影响的因素将大大降低,有利于砂浆性能的调整,其化水泥究竟掺加了什么掺合料,一般来说科人水泥厂清楚,使用单位并不明白,这样在配制水泥乳化沥青砂浆和调整砂浆性能时就有很大的障碍;其次是硅酸盐水泥早期水化程度快,水泥乳化沥青砂浆灌板后强度提高得快,能在较短的时间内撤出精调爪,缩短精调爪的循环周期,便于施工组织。
因此,水泥乳化沥青砂浆用水泥采用硅酸盐水泥。
7、干料中添加膨胀剂的作用是什么?
如何确定膨胀剂的用量?
答:
由于水泥乳化沥青砂浆是填充精调后的轨道板与水硬性支承层/底座板之间空隙的一种特殊填充材料,因此,达到充分填充是水泥乳化沥青砂浆的最主要的特性。
对砂浆来说,在硬化过程中,一般都不可避免地会产生失水收缩现象,为了避免由于收缩造成水泥乳化沥青砂浆填充不充盈,必须通过添加膨胀剂来弥补收缩。
添加膨胀剂的用量要通过试验确定。
一般来说,干料的膨胀率要控制在0~3%,拌制成的水泥乳化沥青砂浆的膨胀率要达到0~1%,属于补偿收缩性微膨胀砂浆。
虽然对干料及水泥乳化沥青砂浆膨胀率,试验室进行了测定,并满足技术条件的规定,但笔者认为仍然要通过砂浆灌板的工程验证试验来决定。
通过工程验证试验对膨胀量做出相应的调整以满足膨胀率的要求。
高速行驶的列车对线路的平顺性提出了更高的要求,轨道板(CRTSⅡ轨道板)精调作业的作业限差仅为0.5mm。
在规范中,要求水泥乳化沥青砂浆的膨胀率为0~2%。
但由于砂浆厚度为2~4cm,所以垫层水泥乳化沥青砂浆的膨胀率应控制在0~1%,即最大膨胀量小于0.4mm。
水泥乳化沥青砂浆灌板后与板间的顺接一定要控制在规定的范围内,否则将会影响到列车行驶的安全性和旅客的舒适性。
8、如何确定干料的级配曲线?
答:
干料的级配是指干料中各级粒径大小颗粒的分布混合情况,级配好的干料主要体现在以下几个方面:
较小孔隙率且总比表面积小,有利于减少干料需水量,有适宜含量的细颗粒以满足砂浆工作性的要求。
干料是水泥乳化砂浆的重要组成部分,干料的颗粒组成对水泥乳化沥青砂浆的性能影响很大,干料颗粒级配曲线的好坏直接影响到水泥乳化沥青砂浆的成败。
干料的组成一般情况下是由不大于1.18mm的砂子、硅酸盐水泥、膨胀剂和其他惰性物质组成。
确定干料的级配筛子分别有1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm五种规格。
水泥乳化沥青砂浆的强度主要是由硅酸盐水泥的强度决定的,砂浆的状态是受这些材料共同作用的影响的。
确定干料的级配曲线应从以下几个方面来考虑:
第一,确定干料中硅酸盐水泥的品种和比例。
从我国的水泥现状看,一般情况下,P·Ⅱ硅酸盐水泥相对于P·Ⅰ硅酸盐水泥更常见一些,因此,干料中采用的水泥一般都用,P·Ⅱ硅酸盐水泥。
当然,采用P·Ⅰ硅酸盐水泥会更好,因为P·Ⅰ硅酸盐水泥中没有任何矿物掺合料,对干炅的性质更容易控制一些。
而水泥的用量,可以根据干料的强度来确定,原则上不要采用太多的水泥,否则砂浆的强度会过高,同时也会增加砂浆的弹性模量,这是不利的,也是不经济的。
其二,对不同品种的水泥要进行比选,一般选择需水量相对小的水泥,需水量小对降低整个砂浆的用水量将产生积极的作用。
其三,要进行水泥适应性试验,只有满足适应性要求的水泥才能配制出合适的水泥乳化沥青砂浆。
第二、对干料级配的确定应通过试验来选择。
原则上说,小于0.15mm的部分要控制在40%~50%,1.18mm以上的颗粒为零。
但仅仅满足这一点是不够的,还要对组成级配的其他颗粒粒径的百分含量进行限制,组成不同的级配曲线。
通过试验室试拌后,找到扩展度最大的那个曲线作为基本的控制曲线。
扩展度最大时干料的需水量也就最小。
第三、找出基本曲线后,还要制作偏离基本曲线一定范围(一般为0~3%)的偏差曲线,并通过制备水泥乳化沥青砂浆衡量偏差曲线对砂浆的影响程度,确定曲线级配的偏差范围。
确定了基本曲线纺曲线级配范围后,就可对干料及水泥乳化沥青砂浆的各项指标进行检测,必须完全符合技术条件的要求。
9、如何确定干料级配曲线范围?
偏离程度控制在什么范围较为合理?
答:
干料的级配曲线确定以后,干料生产厂家对干料生产就有个大致控制的依据,施工单位对干料进场的控制也有了检测的依据。
但是,我们确定干料的标准级配网线只是一些点,实际生产和检验中,采用一个点控制是不现实的,因此,还需确定一定的级配曲线范围才能对级配进行有效的控制。
那么,如何确定干料级配曲线的控制线呢?
由于最佳的级配受干料中砂子的颗粒形状、表面状况及水泥乳化沥青配方等诸多因素影响,所以应结合实际情况去制定适合的级配曲线范围。
在《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》(科技基[2008]74号)中对干料有级配要求,但笔者认为级配范围还是过大,它是合格干料的必要条件,但不是充分条件。
在配方设计过程中,一般工作程序都是先选择原材料,后制定一定的配方设计程序来进行配方的确定。
因此,我们也只能结合室内试拌的结果确定干料的级配曲线范围,主要考查干料的强度指标和工作性(拌和物性能),重点考查砂浆的分层情况。
通过大量的试验,笔者认为在基准级配曲线确定以后,级配曲线的上、下限可分别控制在表1范围(仅做参考)内,既满足拌和物性能指标的要求,又能满足干料运输、储存不离板的要求。
表1
粒径(mm)
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
误差(%)
±1
±2
±2
±3
±2
10、干料的物理、力学指标如何?
它的意义是什么?
答:
干料的性质分为物理和力学性能两在类,其具体要求见表2。
表2
序号
检验项目
验收标准
1
干料中水泥品种
P·Ⅰ/P·Ⅱ42.5
2
干料中水泥用量(kg/m3)
≥400
3
干料进场温度(℃)
<30
4
扩展度(mm)
5min
≥160
30min
≥150
5
膨胀量(%)
0~3
6
凝结时间(min)
初凝
>120
终凝
180~360
7
抗压强度(MPa)
1d
>12
28d
>35
注:
(1)水灰比采用0.58检测。
(2)一定要注意,干料膨胀率满足0~3%是个考查值,最终要满足水泥乳化沥青砂浆膨胀率。
当干料膨胀率不满足要求而水泥乳化沥青膨胀率满足要求时,可对此值不作要求。
从表2可以看出,干料的物理性能对水泥乳化沥青工作性将产生影响,干料的扩展度将对水泥乳化沥青砂浆的扩展度产生影响,干料的膨胀量将决定水泥乳化沥青砂浆的膨胀量。
但它们的关系不完全是线性关系。
11、为什么要对干料的温度进行强制性的规定?
答:
温度是影响水泥乳化沥青砂浆的重要因素之一,对水泥乳化沥青砂浆的工作性将会产生较大的影响。
温度变化的影响虽然在一定的范围内可以通过调整外加剂的用量解决,但对于温度变化较大时引起的砂浆工作性的改变就不能有效地调整。
同时,水泥乳化沥青砂浆中干料和乳化沥青是其中比重最大的两成分,它们的温度决定了水泥乳化沥青砂浆的成品温度。
经过大量试验和实践证明,水泥乳化沥青砂浆温度大于30℃后同小于30℃的状态有着明显的区别,最为明显的是初始扩展度和30min扩展度变化最大。
那么,对于干料来说,其温度不应大于35℃的要求是必须严格执行的。
在产品采购时就应对厂家的干出厂(进场)温度进行有效的控制。
由于干料在生产过程中,一般都是先对采购的坯料进行烘干后进行初次筛分,并储存在不同的储料罐中,然后再进行配料生产。
这样,就要求坯料在烘干筛分后能有效地将温度降低到35℃及以下,再进行配料生产,或设置成品储藏放置仓,否则生产出的干料温度将超过规定温度。
同样,成品干料的储存,当采用袋装时,可以不对坯料烘干筛分后的温度进行严格控制,通达存储慢慢降温。
当采用散装时,如生产环境温度能保持在30℃以下,可以保证干料的出厂温度在规定要求之内;如环境温度在30℃以上时,就应对坯料储存环境采取措施。
12、对水泥乳化沥青砂浆拌和用水有什么要求?
答:
自然界存在的水,含有可溶或悬浮各种物质,含有钙或镁的离子,pH值也不尽相同。
这些因素都可能引起乳化沥青的过早破乳,对水泥乳化沥青砂浆的反应产生不利的影响。
因此,水泥乳化沥青砂浆拌和用水要求具有饮用混水的标准。
在确定水源后,由于水中不可避免地会含有一不定式的矿物离子存在,因此,在室内试配时,应采用现场确定的水源来进行相关的试拌,而不能用洁净水或蒸馏水来进行。
要保证与现场条件的一致性,这样可以降低室内试验、工程验证试验及正式施工引起的误差。
已确定的水泥乳化沥青砂浆配方在使用时,应注意保持使用水的稳定性,不得随意更换水源。
也就是说,就算新换的水源能达到饮用水的标准,也要先经过室内试验和砂浆车试拌试验,证实不会引起水泥乳化沥青砂浆配方出现大的变化,防止造成水与水泥乳化沥青砂浆中的组成成分出现不相容的现象。
13、对水泥乳化沥青砂浆外加剂有什么要求?
答:
外加剂(一般指减水剂)是水泥乳化沥青砂浆的重要组成成分,其决定着整个水泥乳化沥青砂浆的状态和性能,是不可或缺的一部分。
水泥乳化沥青砂浆的外加剂要使用减水率高、扩展度损失小、质量稳定的产品。
产品要通过配方的试拌对温度进行适应性检验,以验证其效果和掺量,一般选用聚羧酸类减水剂为宜。
除不得引气外,其他指标均应满足相关技术条件要求。
由于外加剂在水泥乳化沥青砂浆中起到调节工作性的作用,所以,要保证一定的减水率,一般情况下,外加剂的减水率要达到25%以下,但不宜太高,以不超过35%为宜。
外加剂减水率太高不利于实际施工时现场新拌砂浆状态的调整,对计量精度要求会更高。
外加剂的减水率太小,外加剂用量会增加,要求设备的外加剂容积更大。
由于目前开发的移动式砂浆搅拌车外加剂容积有限,掺量太大会受到制约。
其次,外加剂要能保证砂浆在一定时间内保持扩展度的稳定性能,针对不同的原材料要有一定的适应性,同时,能保证水泥乳化沥青砂浆的初始状态和30min的状态不出现较大的改变,但也不得过于缓凝而造成水泥乳化沥青砂浆出现较长时间不能凝结。
水泥乳化沥青砂浆外加剂的用量要控制合理,满足现场外加剂的调整和移动式砂浆搅拌车的要求。
14、乳化沥青在砂浆中起什么作用?
答:
严格地说,乳化沥青是水泥乳化沥青砂浆中最关键的一种材料,水泥乳化沥青砂浆出现各种不利的情况,一般都与乳化沥青有很大的关系。
乳化沥青属高分子化合物。
它同砂浆基材的结合是通过沥青破乳和基材进行的物理粘接。
按照Ⅱ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的作用机理,沥青属填充砂浆孔隙材料,由于沥青固有的柔性性质,它在砂浆中主要起到以下三个作用:
一是能够有效地降低砂浆的弹性模量,二是加大了砂浆的抗疲劳能力,三是调节水泥乳化沥青砂浆的施工状态。
由于乳化沥青本身的性质,其在水泥乳化沥青砂浆中不参加反应,只起到一个物理粘结作用。
乳化沥青在水泥乳化沥青砂浆中主要是调节砂浆的整体柔性和抗疲劳性能,并在一定程度上影响到水泥乳化沥青砂浆的工作状态,它对水泥乳化沥青砂浆的工作性影响是巨大的。
乳化沥青性能不好,不管怎样调整其他材料的性质,也不能有效地解决其对水泥乳化沥青砂浆工作性的影响。
因此,选择一个不错的乳化沥青是进行水泥乳化沥青砂浆配方设计的最关键的一步。
同时,在现场施工时,如果环境条件发生了一定的变化,通过对乳化沥青进行微调(如调节稳定剂、乳化剂等)是解决配方不适应的一个关键方法。
15、为什么CRTSⅡ型轨道板垫层砂浆采用阴离子乳化沥青?
答:
乳化沥青是以沥青为分散相,水为连续相,依靠乳化剂的电荷而形成相对稳定的乳化液。
阳离子乳化沥青微粒带有阳离子电荷,当与骨料表面接触时,由于异性相吸的作用,沥青微粒会吸附在骨料表面。
阴离子乳化沥青的微粒带有阴离子电荷,当乳液与水泥微粒接触时,由于异性相吸的作用,沥青微粒会和水泥微粒牢固结合。
水泥乳化沥青砂浆主要的胶凝材料是水泥,而水泥在干料中占40%左右,水泥用量是比较大的,这主要取决于Ⅱ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆高强度(>15MPa)的要求。
浆液的强度决定砂浆的强度,浆液是水泥和乳化沥青的混合体,两种材料的紧密结合才牟提高浆液的强度,从而提高水泥乳化沥青砂浆的整体强度,因而CRTSⅡ型轨道板垫层砂浆采用阴离子乳化沥青。
对于强度比较低、水泥用量小的水泥乳化沥青砂浆而言,乳化沥青同骨料的结合更为重要,采用阳离子乳化沥青更适合。
16、消泡的作用机理是什么?
如何选择消泡剂?
答:
消泡剂主要是消除水泥乳化沥青砂浆在搅拌过程中产生的各种气泡,同时不破坏整个砂浆的稳定性。
消泡剂具有化学和界面化学消泡作用。
消泡剂“抑泡”、“破泡”的作用机理是当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,抑制形成弹性膜,即终止泡沫的产生。
当体系产生泡沫后,加入消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状入侵,从而取代原泡膜薄壁。
由于其表面张力低,会流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透,使其膜壁迅速变薄。
泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引,致使泡沫周围应力失衡导致其“破泡”。
不溶于体系的消泡剂分子,再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,直到所有泡沫全部覆灭。
消泡剂品种繁多,有低碳醇、矿物油、有机极性化合物及硅树脂等。
有机硅消泡剂系由硅脂、乳化剂、防水剂、防水剂、稠化剂等配以适量水经机械乳化而成,其特点是表面张力小,表面活性高,消泡力强,用量少,成本低。
它与水及多数有机物不相混容,对大多数气泡介质均能消泡。
它具有较好的热稳定性,可在5℃~150℃的温度范围内使用;其化学稳定性较好,难与其他物质反应,只要配置适当,可在酸、碱、盐溶液中使用,无损产品质量。
根据上述特点,水泥沥青砂浆一般都是采用有机硅油类消泡剂。
17、消泡剂对水泥乳化沥青砂浆有什么影响?
什么时候加入是最合适的时机呢?
答:
由于消泡剂在砂浆中的消泡作用,所以不可避免地会对砂浆的体系产生一定的影响,主要表现在破坏乳化沥青的相对稳定性,使砂浆在施工过程中就发生变化,产生离板、分层和硬化。
从消泡剂的作用机理上可以看出,消泡剂主要的作用是“抑泡”、“破泡”。
砂浆在搅拌时先加入消泡剂,我们希望它起到抑泡作用,而在搅拌结束后再加入时起到消泡的作用。
那么什么时候加入消泡剂是最合适的时机呢?
德国对BZM砂浆做了大量的试验,他们认为“消泡剂是砂浆的多杀手”,其理由为消泡剂是破坏砂浆稳定状态的主要因素。
他们要求主机在高速搅拌结束后加入消泡剂,然后再慢速搅拌到开始灌浆作业。
这段时间都是消泡时间,在这一时间段内要求储存砂浆的容器有一定的搅拌能力,即砂浆在容器中能保持搅拌器的转数降低到砂浆虽然还在转动,但是空气不会被搅入砂浆这个状态,给予砂浆足够的消泡时间。
在水泥乳化沥青砂浆的研发过程中,我们做了多种消泡剂的选择性试验。
从试验结果看,先加入消泡剂的效果明显好于后加入的效果。
在前期加入有明显的抑泡作用,同时后期也有一定的消泡作用。
一般情况下,先加入消泡效果明显,不会对砂浆产生不利影响,后加入消泡效果差。
同一种消泡剂由于加入的时间不同,消泡效果相差8%~10%,我们分析产生差异的主要原因仍是消泡剂的因素。
在实际应用中,消泡剂是先加还是后加,还需通过工程验证试验来确定最佳的掺入时间和掺入量。
另外,采用的搅拌工艺也会对砂浆中消泡剂的加入时间产生影响,这就要求具体情况要具体分析。
18、水泥乳化沥青砂浆垫层在板式轨道中的作用是什么?
应该如何理解?
答:
水泥乳化沥青砂浆是CRTSⅡ型轨道板和水硬性支承层/底座板间的连接层,是为了填充精调以后的轨道板与水硬性支承层/底座板之间空隙的一种特殊填充材料。
主要起到填充、支撑、承力和传力的作用,并可为轨道提供一定的风度和弹韧性,是承受列车冲击的重要减振层。
水泥乳化沥青砂浆的性能直接影响到列车运行品质、轨道结构耐久性和运营维护成本,是高速铁路建造的关键工程材料之一。
从水泥乳化沥青砂浆在无砟轨道中的作用看,笔者认为,最主要的作用应当是填充,且必须充盈,从而确保水泥乳化沥青砂浆垫层在CRTSⅡ型轨道板系统中的承载连接作用。
第二篇试验与检测
19、为什么要求干料要有一定的膨胀量?
如何检测?
答:
一般来说,胶凝体硬化后会出现不同程度的收缩。
水泥乳化沥青砂浆作为轨道板层是不允许出现收缩现象的。
否则,精调后的Ⅱ型板灌注砂浆且硬化后就会失去原有的几何尺寸。
工程上要求水泥乳化沥青砂浆不得收缩(微膨胀),干料的膨胀在一定程度上决定着水泥乳化沥青砂浆的膨胀。
由于要求水泥乳化沥青砂浆膨胀量要达到0~1%的微膨胀,因此,干料必须具有一不定式膨胀量业弥补水泥乳化沥青砂浆产生的收缩。
干料膨胀量的检测方法:
用直径50mm、高20mm的透明量筒作为测试器具,用0.5的水灰比拌制干料砂浆。
试验时,将圆筒竖立在一个无冲击和无振动的稳定试验台上,将干粉砂浆倒入量筒至一定高度(一般以200mm左右为宜),记录砂浆面的读数,静置24h后,测量其高度,前后两次读数的差值除以前次读数的百分数即为膨胀率。
需要强调的是干料的膨胀满足技术条件要求后,还必须进行水泥乳化沥青砂浆的膨胀率试验,其膨胀率要满足技术条件的要求。
20、测定干料扩展度的意义是什么?
答:
干料的扩展度是检测干料在一定水灰比(0.5)条件下,干料流动的能力(检验方法见附件五),是干料需水量的反映。
一般来说,要求5min的扩展度大于160mm,30min的扩展度大于150mm,这是对干料扩展度的基本要求。
影响干料扩展度的因素主要是水泥的品种和砂子的品种。
水泥的需水量越低,则干料的扩展度越大;砂子的需水量越低,干料的扩展度越大。
通过对不同材质砂子的试配检测,在级配相同的情况下,采用自然砂获得的扩展度比机制砂大,这主要是由于自然砂的形状更利于坍塌滚动。
但并不是所有的自然砂都比机制砂的效果好,当它们的材质相差很大时,材质的影响将会对干料
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