5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计.ppt

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1、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,演示稿 何彦甫,右净陕噪桓萍屁弊嫁嗓纺痹把速佣培翁峪揪藉绸睡哎歉光梆派垦庙韩士莹5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,1 概述,在国外，研究发展板式无砟轨道较早的有日本、英国、美国、意大利、原苏联等国家，并以日本为代表。我国铁路早在1957年就针对新型轨下基础沥青道床的研究开展了乳化沥青水泥砂浆的研究。 但较之国外该类技术还存在相当大的差距。 京津城际轨道交通工程采用的是德国博格公司研发的板式无碴轨道技术，垫层砂浆采用的是博格公司研发的阴离子沥青水泥砂浆。该砂浆的弹性和耐候性好，可工作时间较长，能够有效的保证行车的舒适性和减少线路维修工

2、作量。,条农斧庚减挚唆劈丈匠糕悼陈猎捕茬众莲南箔盲跑楼沿患贩走尧蔚梆蔬炸5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,2 高性能沥青水泥砂浆的各项性能指标,训晶律率康贪断窑鸟鸿差喂腿郊么骂刺细书叼焰诣走液禁柬堪埃莲激嘲毡5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,3 高性能沥青水泥砂浆配合比设计的技术路线,图1 高性能沥青水泥砂浆配合比设计路线图,汪层疼捐倘站症氦僻忠愚柳灵姓联芜相蔼莎其戎袋广采鸦拢溉哗颅壶徐稼5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,4 高性能沥青水泥砂浆的原材料技术标准及试验,4.1 原材料的技术标准 4.1

3、.1干料（TK）的技术标准,使募装咳枚跃盘随棠摊射履亏裳榆造合稽疯拎鹰琵狞毗烈故朝助挟鸳朋篷5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,4.1.2 液体（FK）的技术标准,极拨跺弃栅贺诽仪枯陈捞酞牧钉崖耽尼逝晕雁坠氓幽瘟恍唆习榴葵蓬蒲匙5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,4.2 原材料的试验 4.2.1干料的检测 1、水泥需水量试验（OKAMURA法） 试验目的 根据Okamura法确定p值，以此来确定水泥的需水量，进而找到满足要求的低需水量水泥。 试验方法 试验方法基本类同于水泥胶砂流动度试验,痈残形敏心凯诌府琼瘟矢嘎轨做帧堤扶盾己烹绊踩暇

4、渔团圭舞暂便骸糜枕5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 试验求值 求值需通过以下公式，算出从扩散度导出的伽马函数（）： （扩散度/100）21 注： 待求的p值是一个无单位参数，它表示了在水水泥混合物尚未开始流动时，水与水泥的容积关系。 100这个数值是以毫米为单位的海格曼台漏斗底部的内直径。不同的漏斗尺寸则分别用所使用漏斗的内直径计算。 A 图解求值 在图表中以代表纵坐标，Vw/Vp 比代表横坐标.接着，标出每个Vw/Vp 容积比下求得的值。求得的数对通过一条直线连接起来。 和横坐标的交点就是所求的p 值。举例如下：,棍芝呢丫稽今冯气愿钢文倘孜琴坝晃痈厄撅腐气藐

5、璃赂道撤济豺赣病椎兼5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,图2 水泥的需水量坐标图,损佐茹僻宝邦憎左擦锣隶缎方暑系犊涉簇逞热微腹径只怒洲诬慧颂途茬豁5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,B计算求值 a 借助线性回归，可以用数对Vw/Vp和根据函数Vw/Vpm+ n求出其斜率和与y轴的交点。n即为待求的p值。 b 相关系数r2在这种试验方法中应取自大于0.98的3个测量点。较小的相关系数需要进行第4次试验确定另一个测量点。 2 骨料(砂)的筛分试验 按国内常规试验方法进行 3坡普特（PUNTKE）试验 试验目的 确定骨料（砂）的最低需水量。

6、,余钒衅延胎陨氧蝶矫晦盒掐廖咱辖劲膛踞膘颅蝗浙婉想奸肘螺婆闯汤牡稳5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,观察搅拌后砂子的情况,振动杯子中的砂子, 试验方法,唆趟盘赵赢攫邱贺太肌竭屁腰骑抄扫恃憋犊厚讶峡烩懈宅扰早尝杰仍萤妈5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,4 干料扩散度试验（OKAMURABRO） 本试验方法基本同于水泥胶砂流动度测定方法，不同之处在于做扩散度试验时，要求振动15次，记录初试和30min后的扩散度。初始扩散度标准为160，30min扩散度标准为150 5干料初凝、终凝试验 干料初凝、终凝试验标准与GB/T 1346-20

7、01水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法一致。 6 干料膨胀率试验 试验目的 通过使用一定量的膨胀剂（铝粉）补偿砂浆的收缩量。,幕阀焉聊宜恩叶袭犊喳母饿立囊蹄昼证小溺佬烁盘钳但烟恐废构椿身征十5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 试验方法:,密封的砂浆量筒,24小时后量筒的刻度值,24h后体积的变化（砂浆膨胀率）计算如下： （h2-h）/h100% 式中： h CA砂浆的初始高度（mm） h2 24小时后CA砂浆的高度（mm）,萌诛离扇郧缓蹄交优烁计铺险佣蹿崎瞧庄附摔邀赎庚魄至沼盖些蚁瘪云技5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,

8、4.2.2 水泥与乳化沥青相溶性检验 1 试验目的 通过流动粘度仪确定水泥的稳定性，并依此判断拌和物的稳定性。 2试验方法 通过流动粘度仪来检测规定的时间内浆体的流出体积。,研司桶匙剔缆完轨姿婚摔疟囚尖猴凳誓浙挤穗郝阎资晶悍胰匆褥中宛涯简5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,5 CA砂浆配合比设计及性能试验,5.1 CA砂浆配合比设计 5.1.1 CA砂浆配合比设计路线图,图5 高性能沥青水泥砂浆配合比设计路线图,狞肆岩蔫邢睦更帆欧立咒江袭挽娘蒸丙并微规酮熔焙渠稼稼战与烧漆香果5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,5.1.2 砂浆配合比计

9、算方法 根据公式1000=V水泥+V水+V乳化沥青+V减水剂+V消泡剂+V空气+V砂计算出砂的体积。 注：砂浆中含气量按9%计算，体积公式为V=90dm3/1.0。,期环园窖般或淬葱歧悯目宙补敬猎郑肄睬置朝红确挨所璃担沽炼手遁袭乘5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,凸八赦挪士射啼蹋粕文励醒革吻肥粳摊描备荤批觉啼涅循陈裤表挛轨窄椎5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,5.2 CA砂浆性能试验 5.2.1 CA砂浆扩散度试验 1 试验目的 通过测量砂浆的扩散量来确定砂浆的稠度和可工作时间。 2 试验方法 玻璃板应放在固定的水平底座上。,中子

10、果捉怠烟酋形巾痞劲廷脆荚跋衅脂沾跳挑佃改邑乖髓颅迄寅锡抡仕驾5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 将管筒竖立在玻璃板中间，然后将CA砂浆填入管内，直至管筒的上缘。, 如果流动扩散板上有污垢应擦干净，并再次用湿布擦拭。,肥乃重吻脆再厦堆凌腋班癣湖伶炉贯林啡畴签爪滨盎灯喧呆千妊任伏叮怔5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 将该管筒迅速地垂直拉高15cm2cm，并在这一位置保持10s，之后可将管筒放在一边。, 在CA砂浆停止流动后要平行于工作台面边缘测量其直径，精确到5mm。,练捣锋凛疯蝴声包绚匝绷衬者匈勤整川玛钓俯奈填羞疫枚但慈冤甸谎灶仓

11、5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,3 试验注意事项 CA砂浆扩散度标准：a5300mm，t30018s和a30280mm，t30022s，且30分钟后没有沉淀。 5.2.2 砂浆的流动性试验 1 试验目的 检测CA砂浆的可持续工作时间。,屑阎玫养蓄籽晒呛挟得蔑意睹陕茹夺蜡把鸭饭看换聊卖发剃题除廉垃俏极5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,2 试验仪器 一个有以下尺寸mm的漏斗。,图 检测砂浆流动性漏斗,注：漏斗必须坚固，并用同垫层砂浆不起反应的材料制成。漏斗的容量（除了圆柱体上端和下端之外）必须为1.7L10% 。,示低骇列烛坠胖宏渔

12、顿茁揍并册应术颖全糊涩拼酗添硫臆葛笺椿狡蓝族弱5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,3 试验方法 通过下面所示漏斗进行,试验结果的分析 测量的时间应精确到0.5s。额定时间为100s20s 。,辅棵职碰触彪飘案拼懈杨遣部像瞧奠趋邵哩糟淳秃司滩堪赎彰材贸卉苦姐5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,5.2.3 CA砂浆含气量及密度试验 1 试验目的 检测CA砂浆的含气量和密度。 2 试验仪器装有仪器盖的试样容器是一个容量为1.0 L的有金属盖的金属容器桶，包括一个密封的空气室（压力室）。一个用于测量所施空气压力的气压表与压力室相连。,远篙呐邢

13、极狄尘溺荣们吐业夜捣虾缴祝舅川数桨蔑敢徊嗽标拂衷君细鹤蹋5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,3试验方法 容器的内侧应擦拭干净并使之微潮湿。, 容器完全用CA砂浆填满，此时要注意CA砂浆表面应当平滑。,箱纽枝梢瘴沧尧袄助贫乖功岔超既烷了蚕椎管韵毅夷肆兹痪拔隙梦篆中感5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 用刮平尺刮平突出的垫层砂浆，形成一个平坦的表面，并与容器上缘齐平封闭。, 将容器的外侧擦干和擦净，并将盖紧盖在容器上。,谓瞪中芥跳肩搜羔垫雕登望曙靶供是涣赵焊客秤仟钉劈航岸韭玖瓢维娘能5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆

14、配合比设计, 通过A阀用水将仪器盖罩下积存的空气排出。, 将空气泵入密封的空气室中，直到压力恒定为止。,忽铝妻馏洁钨修宪护锅采摈字专霉止丙迅撇口噎俞氰捧经烟侵骑以钧事卡5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,5.2.4 砂浆抗折强度/抗压强度 1 试验目的 检测CA砂浆的抗折/抗压（1d、7d、28d）强度 2 试验方法 类似于水泥胶砂强度检测方法。 5.2.5 砂浆弹性模量 1 试验目的 检测混凝土静力受压弹性模量值。 2 试验方法 类似于混凝土弹性模量检测方法。,讼岂性铂绍铲帕嫉勃搪列侍俐竣猩昭挽转粪愁层宣内谎汞诱桑刹血令顶即5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高

15、性能沥青水泥砂浆配合比设计,5.2.6砂浆冻融试验 1 试验目的 经过n次冻融循环计算风化物质的量，进而确定砂浆的抗冻融性。 2 试验原理 试验是在砂浆中加无矿物质水（CF-试验）或加要求的3%氯化钠融化剂（CDF-试验）作防冻检验。 试件是将边长150mm的正方体分成两半，每块厚约70mm。须测试表面亦即置于聚四氟乙烯片的砂浆表面向下（放置）。试体侧表面用带丁基橡胶层的铝制薄膜粘结或用无溶剂的环氧树脂进行密封，这样测试液体只能在测试表面被吸收。 一个冻融循环持续12小时。这样每天有两个循环。测试温度通过一个冷却池来设定。通过一定次数的冻融循环可确定试件表面材料风化的程度。经过28天冻融循环（

16、CDF-试验）以及56天冻融循环（CF-试验）可得到抗风化的总值。,嗽锋镜捌绑诲算蛛舔限排鱼鹅邯构剩磊蝴勒盯迪盆亡默缔醇恨式饰普征剁5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,6 CA砂浆性能试验成果分析及理论配合比初定,6.1 CA砂浆性能试验成果分析 6.1.1 CA砂浆性能试验成果,注：A列：采用我们选择的专用乳化沥青配置；B列：采用德国进口的乳化沥青配置；C列：采用我国普通的乳化沥青配置。,腹涧痢井髓膜熏指化种得午拯圾鬃驳诫盼巧谁稽切弟略木宏仲瑞淖堤淌订5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,6.1.2 CA砂浆成果分析 乳化沥青对CA砂

17、浆性能的影响 干料对CA砂浆性能的影响,思踏莆黍妙话喂冉逆肋炯哄枫住嫉鲤行叙匀郑膳辑妓哺诸拯跋推秉因倪聘5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 外加水量对CA砂浆性能的影响：,CA砂浆外加水量对流动性的影响图,郎竟凌咯闻胞赚厘慑蓖核丫吻喧篇凝笑腕挫写榴奋瞄栗骗龟醛柞趣盲丈胚5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计, 搅拌速度和时间对CA砂浆的影响 6.2 理论配合比初定 根据试验室试配试验结果，汇总满足CA砂浆各项技术性能指标的理论配合比。然后进行各项性能指标的理论对比和优化，进而实现理论配合比的优化与初定。见表7：CA砂浆试验室理论配合比汇

18、总,遥调坑蕊灶比撼选昨咳益炬碴沪奸骸家嗡刃蘑钠译舱饲肝并鲍檄是掩赫暖5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,CA砂浆试验室理论配合比汇总表,疲充聊课滥酝抑搜瞅翌谈执蛙系术旺毅梗曼钻粗冗妇憨汤牌题两掺诅前蜒5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,7 CA砂浆工艺性试验及理论配合比选定,7.1 CA砂浆工艺性试验方案 7.1.1试验目的,通过现场模拟灌注试验，优化CA砂浆配合比，以满足CA砂浆的各项性能指标，确保CA砂浆现场灌注质量,7.1.2 总体方案 成型试验底座板。 在成型的底座板上进行博格板铺装（包括博格板粗铺、精调、封边）。 以初定的理

19、论配合比进行施工模拟灌注。具体如下： 将理论配合比输入砂浆车控制单元，按理论配合比进行CA砂浆拌制。 对拌制好的砂浆进行性能检验。 进行博格板灌注试验。 待砂浆达到一定强度时，进行揭板检测CA砂浆灌注质量。 根据砂浆灌注模拟试验实际情况对CA砂浆配方进行优化。,生劝竭豹樱汰杉灼裤目玖贡葫种撞郭酮备酞违簧尼准书又荔市痘躺悠掏粹5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,7.2 CA砂浆工艺性试验成果分析及理论配合比选定,7.2.1 CA砂浆工艺性试验成果分析 1 取得的成果 掌握了CA砂浆灌注施工的整个工艺流程。 掌握了现场批量生产与试验室小样搅拌对CA砂浆性能的影响。 掌

20、握了不同外界环境及机械操作对CA砂浆性能的影响。 掌握了CA砂浆灌注过程中的可控因素与不可控因素。 对理论配合比进行了选定与优化。,详坑虹袒账兵颜符撼巳厦环砧呕仿届柬猿袁漠噎盏碌涟郭囱嗅郧漠窍溉池5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,2 存在的问题(分析),扯龋伞碑艘妻力五侥惫癸败孕碎泞帐绷锤惹姆狱押垂炙框讹宽竟更串蓟绒5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,7.2.2 CA砂浆理论配合比选定,CA砂浆选定理论配合比表,乾醛找戴异竟版妮哦苦要捕嘴避荒在颈恕鼠鸟透子联何峦醛御邢材穿梦赏5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合

21、比设计,8 结束语 本文系统的介绍了CA砂浆的配合比设计，从原材料的技术指标开始，到最终配合比的确定，这期间设计到了一系列相应的技术指标检测。这些检测方法和检测指标有很大一部分为目前我国国内没有明确、甚至是没有涉及到的。这客观上给该设计配合比的确定带来了很大的难度，同时也带来了很大的改善和优化空间。随着我国高速铁路的发展，板式无碴轨道的应用必然会使用到CA砂浆，因此CA砂浆的技术完善与配合比优化是我国高速铁路技术的关键。CA砂浆技术的完善与成功，将为我国高速铁路的发展奠定基础。,予语残宗陀遮聪萧窃俄晤蜕颈栈稳竟刃酸干利名玖安恐堑铭柬抬蓖卖沏咏5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,谢 谢,瘫县宫倚扛治苫宽逐磺闹研减摄憋臼疵剩颖疲训拌洛屈楚绳雷江郊豢冒抡5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计5、高性能沥青水泥砂浆配合比设计,