CA砂浆流动度的影响因素研究

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1、实验与研夯摘要水泥乳化沥青砂浆(cementandemulsifiedasphaltmortar，cA砂浆)是高速铁路板式无砟轨道的关键功能材料之一，流动度对CA砂浆的工作性、稳定性和耐久性等产生重要影响，论文试验了水胶比、砂胶比、聚胶比、外加剂的种类和掺量等对CA砂浆流动度的影响，对CA砂浆的配合比设计与拌制具有一定的指导意义。关键词：CA砂浆；流动度；影响中图分类号：TU599文献标识码：B文章编号：1003—8965(2011)03—0020—021前言水泥乳化沥青砂浆(cementandemulsifiedasphalt

2、mortar，简称CA砂浆)是板式无砟轨道系统轨道板与底板之间的有机一无机复合材料，厚度为30～60mm，起支撑、调节、吸振和隔振等作用，是高速铁路系统的关键功能材料之一。新拌CA砂浆为水泥、乳化沥青、砂、水和各种外加剂等形成的介稳悬浮体[1-210流动度是CA砂浆实现其灌注施工的首要参数，也是CA砂浆拌合时最先控制的参数，流动度将直接关系到砂浆充填层的灌注饱满度，从而对施工质量产生严重影响，流动度不合格将导致分层与离析而影响砂浆的稳定性与耐久性B1。根据《CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的要求，CA砂浆“

3、J”型漏斗流下时间(流动度)须控制在18～26s之间，以满足灌注施工时注入高度为50mm，而长度为4962mm的空间。论文通过试验，研究了水胶比、砂胶比、聚胶比、外加剂的种类和掺量等对CA砂浆流动度的影响，试验结果对CA砂浆的配合比设计与现场拌制具有一定的指导意义。2．试验结果与讨论(1)水胶比采用自来水研究水胶比(水／胶凝材料)对CA砂浆流动度的影响。图1表明当水胶比从0．720增大到0．85，流动时间由30s减小到13s，随着水胶比的增大，砂浆的流出时间减小，流动度变大。这是因为水胶比增大，新拌砂浆固体颗粒间的距离增大，颗粒

4、间的粘聚力、范德华力、内摩擦力均减小，从而导致新拌从“J”型漏斗流下所需时间的减小，流动度也相应变小川。但当水胶比过大时，砂浆的流动度甚至会小于18s，新拌砂浆的稳定性将较差，以致出现砂的下沉与气泡的上浮，发生离析与泌水，给硬化砂浆的力学与耐久性能带来严重影响。因此，流动度并非越小越好。∞＼倒耨嚣o．鹋o．72o．76o．∞o．84水胶比图1水胶比对流动度的影响(2)砂胶比采用细度模数为1．4～1．8的机制硅砂研究砂胶比(砂／胶凝材料)对CA砂浆流动度的影响。图2的结果表明，砂胶比越大，砂浆的流动时间越长，流动度越大。当水胶比确

5、定为0．75时，砂胶比从1．0增大到2．0，砂浆的流动时间从12s增加到37s。在新拌CA砂浆中，胶浆除填充骨料的空隙外，还包裹在细骨料的周围，形成一定厚实验与研穷度的润滑层，借以减小骨料颗粒间的摩擦力。在水胶比不变的条件下，单纯增加CA砂浆单位体积中砂的用量，则砂浆单位体积中的沥青水泥胶浆相应地有所减少，这势必会减少骨料表面包裹层的厚度，用以包裹砂滚动的胶浆渐渐变少，砂浆的粘度增大，减小润滑作用，砂浆会显得比较干稠，致使流动度变大151。芒髓需壕砂股比图2砂胶比对流动度的影响(3)聚胶比图3表明，在固定水胶bl；gn砂胶比的情

6、况下，单纯增加单位体积中沥青(固含量)的含量，会导致新拌CA砂浆的流动度增加，这主要是沥青固含量)的增加，沥青水泥复合胶浆体系的粘度增大，导致浆体流出时间变小，流动时间增长，流动度变大。迥趟需爆聚股比图3聚胶比对流动度的影响(4)减水剂在新拌CA砂浆中其他组分不变的情况下，加入一定量的聚羧酸减水剂，以研究减水剂对CA砂浆流动度的影响。图4表明随着减水剂掺量的增加，砂浆的流动时间逐渐变小，流动度也相应变小，而且减小比较显著。这是因为水泥加水拌合后，由于水泥颗粒间范德华力和静电力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，有部分的拌合水(游离水)

7、被包含在其中，从而降低了砂浆的流动性。当加入适量的减水剂后其憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，在电荷斥力与空间位阻力等的作用下，使形成的絮凝结构解体，释放出原先封闭与其中的游离水，有效地提高了砂浆的流动性。减水剂掺量图4减水剂对流动度的影响(5)增稠剂由颗粒沉降的stokes定律可知，增大液相的粘度将降低颗粒在浆体中的沉降速度，进而提高浆体的稳定性，因此CA砂浆中通常加入一定量的增稠剂来提高砂浆粘度，避免新拌砂浆的离析与泌水。但同时增稠剂掺量不能过高，不能影响砂浆的流动性和使最大用水量超标。如图5所示，在加入一定量的纤维素醚类增稠

8、剂的情况下，CA砂浆的流动时间明显增加。增加砂浆稠度，并有效克服复合胶凝材料浆体的离析现象，在适当掺量的增稠剂作用下，砂浆的流动性和保水性方面都有较好表现旧】。增稠剂掺量图5增稠剂对流动度的影响(下转第34页)21综述机制砂作为一种重要的建筑资源越来越得到人们的