材料專業(yè)畢業(yè)論文26932

1、材料專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)板式無砟軌道ca砂漿技術(shù)性能及施工方案設(shè)計(jì)題目 板式無渣軌道ca砂漿技術(shù)性能及施工方案成 績(jī)?cè)O(shè)計(jì)評(píng)分答辯評(píng)分總成績(jī)?cè)u(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師：年 月 日 注：畢業(yè)設(shè)計(jì)總成績(jī)中，設(shè)計(jì)評(píng)分占60%，答辯評(píng)分占40%。 2011屆材料工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（20102011學(xué)年第一學(xué)期）一、設(shè)計(jì)題目：板式無砟軌道ca砂漿技術(shù)性能及施工方案二、相關(guān)資料：高速軌道對(duì)路基和道床提出了很高的要求，為保證軌道的強(qiáng)穩(wěn)定性和高平順性，采用板式無碴軌道的結(jié)構(gòu)形式已成為一種趨勢(shì)。板式無碴軌道結(jié)構(gòu)彈性調(diào)整層為ca砂漿墊層，其功能在于提供合理的軌道彈性，是軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分。完成砂漿的配制和各項(xiàng)性能指標(biāo)的檢

2、測(cè)，并編制ca砂漿是施工方案。三、設(shè)計(jì)任務(wù)：1、工程概況；2、編寫原材料材質(zhì)要求及試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)；3、編寫混合料技術(shù)要求、性能檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及配合比設(shè)計(jì)比選資料；4、編寫施工工藝流程及技術(shù)要求（包括施工準(zhǔn)備、施工順序、施工工藝）；5、編寫質(zhì)量控制及檢驗(yàn)方案；6、有待研究及探討的問題。四、時(shí)間安排：此設(shè)計(jì)任務(wù)共計(jì)用時(shí)8周，具體分配如下：1、工程概況0.5周2、編寫原材料材質(zhì)要求及試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)1.5周3、編寫混合料技術(shù)要求、性能檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及配合比設(shè)計(jì)比選資料2.0周；4、編寫施工工藝流程及技術(shù)要求（包括施工準(zhǔn)備、施工順序、施工工藝）1.5周；5、編寫質(zhì)量控制及檢驗(yàn)方案0.5周6 有待研究及討論的問題

3、0.5周7、格式調(diào)整、編排目錄0.5周。目 錄答辯評(píng)定表 1任務(wù)書 2指導(dǎo)書 3 1、工程概況1.1 工程概述 51.2 氣候、水文特征 61.3 無砟軌道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 61.4 主要工程數(shù)量 62、原材料材質(zhì)要求及試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù) 2.1 乳化瀝青 7 2.2 干料 82.3 減水劑 82.4 水 82.5 消泡劑 93、混合料技術(shù)要求、配合比設(shè)計(jì)及性能檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù) 3.1 水泥瀝青砂漿的性能指標(biāo)要求 103.2 配合比設(shè)計(jì) 113.3 性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 124、施工工藝流程及技術(shù)要求（包括施工準(zhǔn)備、施工順序、施工工藝）4.1 砂漿拌制前的準(zhǔn)備階段 134.2 砂漿拌制的施工順序 144.3 砂

4、漿拌制的施工工藝 155、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)方案5.1 水泥乳化瀝青砂漿施工質(zhì)量保證措施 165.2 水泥乳化瀝青砂漿檢驗(yàn)方案 166、有待研究及探討的題 177、 參考文獻(xiàn) 181、工程概況1.1工程概述 石武客運(yùn)專線河南段中鐵四局無砟軌道先導(dǎo)段設(shè)置在新許特大橋左線dk754+895.205dk756+969.465（右線dk754+993.305dk757+071.565）里程范圍內(nèi)，先導(dǎo)段總長(zhǎng)2.074km，左線常規(guī)區(qū)長(zhǎng)480.26m，右線常規(guī)區(qū)長(zhǎng)473.26m。該段線路位于曲線段，線路縱坡為1.8,(后接919.465m長(zhǎng)的平坡線路)豎曲線半徑為30000m，變坡點(diǎn)里程為dk756+050

5、。crts型板式無碴軌道主要分 4個(gè)結(jié)構(gòu)組成部分。自上至下的結(jié)構(gòu)為：20砼軌道板，3cm瀝青砂漿墊層，20cm(直線段)鋼筋砼底座板，“兩布一膜”滑動(dòng)層。crts型板式無砟軌道系統(tǒng)見圖1.1-1。預(yù)設(shè)斷裂位置軌道扣件灌漿孔圖1.1-1 crts型板式無砟軌道構(gòu)造圖1.2氣候、水文特征本工程所在地區(qū)的氣候?qū)倥瘻貛啙駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候，四季變化明顯，春季干旱少雨，夏季炎熱多雨而集中，秋季天高氣爽，日照多足，冬季寒冷干燥。降水量多集中在68月，大風(fēng)多集中在三四月份。先導(dǎo)段施工自2010年4月開始，預(yù)計(jì)至2010年6月份結(jié)束，期間經(jīng)歷高溫施工及常溫施工，施工時(shí)考慮此影響采取相應(yīng)的工程措施。1.3無砟軌

6、道主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 施工測(cè)量采用 cp基準(zhǔn)網(wǎng)，基準(zhǔn)精度為 1100000 精度。兩相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)間相對(duì)精度為：平面位置1.0mm，高程0.5mm，軌道板加密基標(biāo)點(diǎn) grp 的相鄰平面位置0.2mm，高程0.1mm。 1.3.2混凝土底座板(含路基混凝土支承層)表面精度:高程5mm,中線位置 10mm,表面平整度 7mm4m，寬度+15mm，0mm。1.3.3軌道板精調(diào)后的主要指標(biāo)為：相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)相對(duì)高差0.3mm，平面 0.3mm，相鄰軌道板順接誤差0.4mm；軌道板鋪設(shè)高程及中線偏差不得超過0.5mm。 1.3.4水泥乳化瀝青砂漿填充層灌注厚度為 2040mm，水泥乳化瀝青砂漿的

7、材質(zhì)性能指標(biāo)符合客運(yùn)專線鐵路無砟軌道充填層施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。1.4主要工程數(shù)量新許特大橋無砟軌道先導(dǎo)段主要工程數(shù)量為：兩布一膜及底座板鋼筋混凝土62孔梁合2.074km，crts ii型軌道板10孔梁合100塊（165#175#墩）。 2、原材料材質(zhì)要求2.1乳化瀝青應(yīng)采用滿足要求的瀝青或改性瀝青進(jìn)行生產(chǎn)，其主要性能除應(yīng)滿足表的要求外，還必須滿足水泥瀝青砂漿的最終性能。乳化瀝青的性能指標(biāo)要求表2.1序號(hào)項(xiàng) 目單 位性能指標(biāo)要求試驗(yàn)方法1篩上剩余物（1.18mm）%0.1jtj 05220002顆粒極性/陰3粒 徑m平均粒徑7；模數(shù)粒徑5gb/t1962720054水泥適應(yīng)性/20s內(nèi)至少流

8、出70ml樣附錄a5貯存穩(wěn)定性（1d，25）%1.0jtj 05220006貯存穩(wěn)定性（5d，25）%5.07低溫貯存穩(wěn)定性（5）/無粗顆粒或塊狀物8蒸發(fā)殘留物殘留物含量%60jtj 05220009針入度（25，100g，5s）0.1mm4012010軟化點(diǎn)（環(huán)球法）4211溶解度（三氯乙烯）%9912延 度（25）cm10013延 度（5）cm20 注： （1） 當(dāng)乳化瀝青實(shí)際使用中經(jīng)過低溫貯存和運(yùn)輸時(shí)，進(jìn)行此項(xiàng)檢測(cè)。 （2） 當(dāng)采用改性瀝青制備乳化瀝青時(shí)，按此項(xiàng)進(jìn)行蒸發(fā)殘留物延度檢測(cè)。2.2干 料2.2.1 干料的主要性能應(yīng)滿足下表的要求。2.2.2 用于配制干料的水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥，

9、其性能應(yīng)符合gb 175的相關(guān)規(guī)定。2.2.3 用于配制干料的細(xì)骨料應(yīng)采用河砂或機(jī)制砂，不得使用海砂，最大1.18mm其它主要性能應(yīng)滿足下表的要求。2.2.4 用于配制干料的鋁粉、膨脹劑的性能應(yīng)分別符合gb/t 2085.1、jc 476的相關(guān)規(guī)定。干料的性能指標(biāo)要求序 號(hào)項(xiàng) 目單 位性能指標(biāo)要求試驗(yàn)方法1級(jí) 配篩孔尺寸（mm）%通過率jgj 522006普通混凝土用砂石質(zhì)量與檢測(cè)方法 1.181000.6901000.355700.1545550.07535452擴(kuò)展度mm水灰比0.58d5160；d30150gb/t 50080-20023膨脹率%03gb/t 50080-20024抗壓強(qiáng)

10、度1dmpa12 gb/t 50080-2002 7d3028d35注： （1）d5表示出機(jī)擴(kuò)展度；d30表示30min擴(kuò)展度。 （2）當(dāng)干料膨脹率不滿足要求而水泥瀝青砂漿膨脹率滿足要求時(shí)，可對(duì)此值不作要求。2.3 減水劑減水劑應(yīng)符合gb 8076或jg/t 223的要求2.3.1 改善混凝土或砂漿拌合物施工時(shí)的和易性2.3.2 提高混凝或砂漿的強(qiáng)度及其他物理力學(xué)性能2.3.3 加速混凝土或砂漿的早期強(qiáng)度發(fā)展2.3.4 調(diào)節(jié)混凝土或砂漿的凝結(jié)硬化速度2.3.5 調(diào)節(jié)混凝土或砂漿的含氣量2.3.6 改善混凝土的泌水性2.3.7 降低水泥初期水化熱或延緩水化放熱2.3.8 改善拌合物的泌水性改善混

11、凝土或砂漿的毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)2.3.9 提高集料與砂漿界面的粘結(jié)力，提高鋼筋與混凝土的握裹力.2.4 水拌合水應(yīng)符合jgj 63的規(guī)定2.4.1符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)gb 5749 要求的飲用水，可不經(jīng)檢驗(yàn)作為拌合用水。2.4.2拌合物用水不應(yīng)有漂浮明顯的油澤和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味。2.4.3地表水地下水，應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格方可作為拌合物用水。2.4.4工業(yè)廢水必須經(jīng)過處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能作為拌合物用水。 水的檢驗(yàn)方法序號(hào)測(cè) 定 項(xiàng) 目測(cè)定方法1ph值（氫離子濃度）tb10104-20032有利二氧化碳（co2）含量及侵蝕性二氧化碳（co2）含量tb10104-2003侵蝕性co2需

12、專門取樣，處理后送檢3總堿度、重碳酸根、碳酸根、氫氧根化物的測(cè)定tb10104-20034氯離子含量tb10104-20035硫酸根離子含量tb10104-20036鈣鎂離子濃度tb10104-20037鈣離子含量tb10104-20038鎂離子含量tb10104-20039鈉+鉀離子含量tb10104-200310溶解性固體（或礦化度）tb10104-200311腐殖土、淤泥中的有機(jī)物含量就地封存土樣，在室內(nèi)用重鉻酸法分析2.5消泡劑宜采用有機(jī)硅類消泡劑產(chǎn)品3、混合料技術(shù)要求、配合比設(shè)計(jì)及性能檢測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)3.1水泥瀝青砂漿的性能指標(biāo)要求水泥瀝青砂漿的性能指標(biāo)要求序 號(hào)項(xiàng) 目單 位性能指標(biāo)要求

13、1拌合物溫度5352擴(kuò)展度 /d5 280mm 和 t280 16sd30 280mm 和 t280 22s3流動(dòng)度s801204分離度% 3.05含氣量% 10.0 6單位容積質(zhì)量kg/m1800 7膨脹率%02.0 8抗折強(qiáng)度1dmpa 1.0 7d 2.028d 3.09抗壓強(qiáng)度1dmpa 2.07d 10.028d 15.010彈性模量（28d）mpa70001000011抗凍性（28d）/外觀無異常，剝落量2000g/m，相對(duì)動(dòng)彈模量60%12抗疲勞性（28d）/10000 次不斷裂注： （1） d5表示砂漿出機(jī)擴(kuò)展度；d30表示砂漿出機(jī)30min時(shí)的擴(kuò)展度；t280表示砂漿擴(kuò)展度達(dá)

14、280mm時(shí)所需的時(shí)間。3.2配合比設(shè)計(jì)中南大學(xué)砂漿技術(shù)咨詢石武客專項(xiàng)目部提供的理論配合比如下：干料：1500kg 乳化瀝青：250kg 水/水泥:0.46-0.56消泡劑：0.016%-0.032%（乳化瀝青質(zhì)量比） 減水劑：0-5kg經(jīng)計(jì)算后，每方乳化瀝青砂漿材料用量見表 乳化瀝青每方含水為40kg）： sl-2-20b型水泥乳化瀝青砂漿理論配合比材料用量表3-2-1項(xiàng)目干料乳化瀝青減水劑水消泡劑理論配合比1500kgm3250 kgm305 kgm3（141.5194） kgm34080g生產(chǎn)廠家安徽中鐵安徽中鐵安徽中鐵拌合水河南道純基本配合比通過工藝性試驗(yàn)確定的基本配合比下表：sl-2

15、-20b水泥乳化瀝青砂漿基本配合比材料用量表3-2-2項(xiàng)目干粉料乳化瀝青減水劑水消泡劑生產(chǎn)廠家安徽中鐵安徽中鐵安徽中鐵拌合水河南道純基本配合比1500kgm3250 kgm305 kgm3141.5194kgm362.5 gm3作業(yè)配合比通過工藝性試驗(yàn)確定的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)配合比見表sl-2-20b型水泥乳化瀝青砂漿作業(yè)配合比材料用量表3-2-3項(xiàng)目干粉料乳化瀝青減水劑水消泡劑生產(chǎn)廠家安徽中鐵安徽中鐵安徽中鐵拌合水河南道純基本配合比1500kgm3250 kgm31.54 kgm3160190kgm362.5gm34、施工工藝流程及技術(shù)要求（包括施工準(zhǔn)備、施工順序、施工工藝）4.1砂漿拌制前的準(zhǔn)備階段

16、（1）原材料檢驗(yàn) 檢測(cè)工地儲(chǔ)存的干料是否有結(jié)塊現(xiàn)象，料溫是否在530c之間。如果檢測(cè)結(jié)果大于30，則應(yīng)對(duì)干料采取降溫處理。 檢測(cè)工地儲(chǔ)存的改性乳化瀝青是否均勻，有無破乳現(xiàn)象，溫度是否在530c之間。如果料溫不正常，應(yīng)采取加熱或降溫措施，將料溫調(diào)節(jié)到正常。 檢查拌合用水是否選取合格水源，水中是否有雜物或渾濁現(xiàn)象，否則應(yīng)更換水源。（2）給砂漿車料倉(cāng)加料 乳化瀝青：采用齒輪泵將合格的乳化瀝青泵入砂漿車的乳化瀝青儲(chǔ)箱，或采用瀝青灌車向砂漿車乳化瀝青倉(cāng)加料； 干料：采用人工加料方式時(shí)應(yīng)防止干料包裝袋混入存儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)，采用水泥罐車加料時(shí)注意加強(qiáng)干料倉(cāng)口的密封，避免干料細(xì)粒揚(yáng)塵，污染環(huán)境，損失水泥含量。 采用水

17、泵將合格水泵入砂漿車的水箱； 采取合適的方法將各種添加劑送入相應(yīng)的料箱。使砂漿車的干粉儲(chǔ)料倉(cāng)、乳化瀝青儲(chǔ)箱、水箱、外加劑儲(chǔ)箱的原材料補(bǔ)足充分。（3）砂漿車各系統(tǒng)檢測(cè)對(duì)移動(dòng)式水泥瀝青砂漿車的各系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，檢查是否正常，如果不正常，應(yīng)立即檢修、調(diào)試到正常狀態(tài)。 啟動(dòng)發(fā)電機(jī)并檢測(cè)； 開啟氣動(dòng)系統(tǒng)使氣壓達(dá)到工作壓力； 打開車上空調(diào)，設(shè)置室內(nèi)空氣溫度為25c； 用灌板材料對(duì)車輛的計(jì)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，校核計(jì)量精度；并檢驗(yàn)輸送設(shè)備和管道暢通。 開啟并檢測(cè)攪拌機(jī)是否正常，攪拌機(jī)內(nèi)是否清潔； 開啟并檢測(cè)成品料斗是否正常，罐內(nèi)是否清潔。4.2砂漿拌制的施工順序圖4.1 墊層砂漿的配制流程圖4.3砂漿拌制的施工工藝

18、1) 水泥瀝青砂漿投料順序及攪拌時(shí)間實(shí)際每盤攪拌0.8m3考慮，水泥瀝青砂漿投料順序及攪拌時(shí)間應(yīng)按照下圖4.2.1所示要求進(jìn)行。圖4.2.1 水泥瀝青砂漿攪拌工藝2) 攪拌工藝調(diào)整攪拌工藝（包括投料順序、攪拌時(shí)間、轉(zhuǎn)速）對(duì)砂漿性能及灌注成型后的外觀有很大影響。通過對(duì)上述影響因素的調(diào)整，找到最適合現(xiàn)場(chǎng)材料及灌注車和砂漿配合比之間的相關(guān)性，是本次放大試驗(yàn)的重要目的之一。按照攪拌工藝的不同，暫定試驗(yàn)方案如下： 攪拌工藝調(diào)整及試驗(yàn)方法表試驗(yàn)次數(shù)（0.45 m3）投料順序高攪轉(zhuǎn)速（rpm）高攪時(shí)間（min）備注1消泡劑先投8022消泡劑先投1202根據(jù)消泡情況和含氣量值適當(dāng)增加消泡劑摻量3消泡劑后投80

19、24消泡劑后投12025消泡劑后投8036消泡劑后投1202根據(jù)氣泡上浮情況和擴(kuò)展度，適當(dāng)添加增稠劑5、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)方案5.1、水泥乳化瀝青砂漿施工質(zhì)量保證措施水泥在砂漿出料前投入并充分?jǐn)嚢?，灌注前測(cè)定砂漿流動(dòng)時(shí)間和稠度，以保證重力作用下砂漿充填密實(shí)。超限的砂漿不得灌注。砂漿灌注時(shí)，應(yīng)在軌道板表面鋪設(shè)防污膜，每一塊軌道板下應(yīng)連續(xù)灌注、充分填充，使板下不出現(xiàn)空隙。灌注時(shí)，派專人在板的四角進(jìn)行監(jiān)控，防止灌注量過大，造成軌道板“漂浮”。在設(shè)計(jì)乳化瀝青砂漿配合比時(shí)，專門進(jìn)行低溫施工條件的配合比設(shè)計(jì)，同時(shí)提前進(jìn)行同條件型式試驗(yàn)和工藝試驗(yàn)，取得相關(guān)參數(shù)。冬季乳化瀝青砂漿灌注施工時(shí)盡量“晚出早歸”，選擇白天氣溫較高的時(shí)間段進(jìn)行，以保證環(huán)境溫度滿足技術(shù)要求