軌道板用聚合物封錨砂漿的試驗(yàn)研究

1、混凝土軌道板用聚合物封錨砂漿的試驗(yàn)研究研究報(bào)告 二一一年七月目 錄一、項(xiàng)目來(lái)源1二、國(guó)內(nèi)外概況1三、項(xiàng)目研究特點(diǎn)與重難點(diǎn)23.1項(xiàng)目研究的特點(diǎn)23.2研究的重難點(diǎn)3四、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)44.1關(guān)鍵技術(shù)44.2創(chuàng)新點(diǎn)4五、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容55.1軌道板用聚合物封錨砂漿試驗(yàn)55.1.1 聚合物封錨砂漿原材料優(yōu)選55.1.2 聚合物封錨砂漿配合比設(shè)計(jì)及性能85.1.3 聚合物封錨砂漿施工工藝優(yōu)化145.2聚合物封錨砂漿的成本分析18六、項(xiàng)目研究進(jìn)展情況20七、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益217.1經(jīng)濟(jì)效益217.2社會(huì)效益21八、結(jié)論22九、 附件22附件1 科技查新報(bào)告23附件2 聚合物封錨砂漿強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告31

2、附件3 聚合物封錨砂漿耐久性檢驗(yàn)報(bào)告35附件4 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益證明40附件5 用戶證明412 軌道板用聚合物封錨砂漿的試驗(yàn)研究一、項(xiàng)目來(lái)源板式無(wú)砟軌道混凝土軌道板(以下簡(jiǎn)稱軌道板)封錨材料初期采用c40無(wú)收縮混凝土，隨著無(wú)砟軌道技術(shù)的迅速推廣應(yīng)用和鐵路建設(shè)高峰的到來(lái)，混凝土軌道板生產(chǎn)技術(shù)不斷改進(jìn)，軌道板封錨材料由無(wú)收縮混凝土改進(jìn)為聚合物封錨砂漿。2009年以前，混凝土軌道板生產(chǎn)工藝為軌道板脫模后入水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期后進(jìn)行張拉、封錨。近年來(lái)，為了滿足軌道板生產(chǎn)工藝需要，軌道板脫模后即進(jìn)行張拉作業(yè)，張拉完成后即進(jìn)行封錨，封錨后大約3小時(shí)內(nèi)入水養(yǎng)護(hù)3天以上，因此，封錨砂漿必須具備凝結(jié)快、高抗?jié)B、低

3、收縮的特性，以保持聚合物砂漿結(jié)構(gòu)在迅速入水養(yǎng)護(hù)后不被破壞并保證預(yù)應(yīng)力筋、錨具不被侵蝕且符合封錨砂漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，從而滿足軌道板制造工藝要求。目前市場(chǎng)銷售的軌道板封錨砂漿銷售價(jià)格昂貴，部分封錨砂漿技術(shù)指標(biāo)不能滿足技術(shù)條件相關(guān)要求，且封錨后軌道板入水即逐漸出現(xiàn)現(xiàn)錨穴內(nèi)封錨砂漿剝落、掉渣的現(xiàn)象。為了節(jié)約成本，改善軌道板封錨后砂漿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性并保證軌道板封錨質(zhì)量，自主研制滿足產(chǎn)品暫行技術(shù)條件和制造工藝要求的快凝聚合物封錨砂漿顯得非常必要。二、國(guó)內(nèi)外概況國(guó)外在聚合物砂漿的研究應(yīng)用方面要早于國(guó)內(nèi)，特別是美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家在10年前便制定了聚合物改性水泥砂漿的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。我國(guó)對(duì)于聚合物砂漿的研究

4、和應(yīng)用已有30多年的歷史，主要在水利水電、港口、橋梁、隧道、鐵路、公路、市政工程等混凝土結(jié)構(gòu)缺陷與破損的修補(bǔ)、混凝土表面防滲、防腐處理及凍融剝蝕的修補(bǔ)、新老混凝土界面處理中得到廣泛應(yīng)用。聚合物砂漿用于混凝土軌道板封錨在日本新干線板式無(wú)砟軌道早已應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)混凝土軌道板生產(chǎn)應(yīng)用較晚，由于聚合物砂漿具有良好的黏結(jié)、防水、耐腐蝕性能，且國(guó)內(nèi)工程行業(yè)應(yīng)用廣泛，2008年7月發(fā)布的客運(yùn)專線鐵路crtsi型板式無(wú)砟軌道混凝土軌道板暫行技術(shù)條件（科技基200874號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱技術(shù)條件）明確使用聚合物砂漿用于軌道板封錨，并提出了軌道板封錨砂漿技術(shù)性能要求和封錨砂漿試件成型方法。該技術(shù)條件發(fā)布后，市場(chǎng)出現(xiàn)了成

5、品封錨砂漿，因其使用方便也得到了使用單位的認(rèn)可，但該產(chǎn)品普遍存在封錨砂漿施工性能滿足施工要求但各齡期強(qiáng)度不滿足技術(shù)要求的現(xiàn)象，軌道板封錨質(zhì)量不能得到有效保證。另外，技術(shù)條件規(guī)定的封錨砂漿試件成型方法現(xiàn)場(chǎng)操作困難，且成型的封錨砂漿試件強(qiáng)度離散性大，軌道板實(shí)際封錨質(zhì)量缺乏簡(jiǎn)單有效的驗(yàn)證方式。三、項(xiàng)目研究特點(diǎn)與重難點(diǎn)3.1項(xiàng)目研究的特點(diǎn)（1）聚合物封錨砂漿的技術(shù)要求不同于普通建筑砂漿，其具有“早強(qiáng)、高強(qiáng)、低收縮、低有害物質(zhì)含量及高抗?jié)B性能”的特點(diǎn)，其技術(shù)性能要求見表3.1：表3.1 封錨砂漿的性能要求序號(hào)項(xiàng)目名稱性能要求1抗壓強(qiáng)度(mpa)1d407d5028d602抗折強(qiáng)度(mpa)1d57d72

6、8d93抗?jié)B性能p204收縮率（%）0.025氯離子總含量不應(yīng)超過(guò)膠凝材料總量的0.06% （2）軌道板制造采用張拉封錨后即入水養(yǎng)護(hù)的工藝，封錨砂漿必須滿足產(chǎn)品施工工藝要求，這是項(xiàng)目的一個(gè)特點(diǎn)。3.2研究的重難點(diǎn)（1）所用材料需就地取材，采買便捷；配制出的封錨砂漿，既要滿足技術(shù)條件性能要求，還要實(shí)現(xiàn)封錨后迅速凝結(jié)硬化，并保證入水養(yǎng)護(hù)后封錨砂漿整體結(jié)構(gòu)不被破壞，這是本課題研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。（2）如何做到封錨砂漿方便、快捷成型，滿足現(xiàn)場(chǎng)封錨工藝和質(zhì)量要求，從而確保軌道板產(chǎn)品質(zhì)量，這是本課題研究的另一重點(diǎn)與難點(diǎn)。四、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)4.1關(guān)鍵技術(shù)（1）進(jìn)場(chǎng)原材料質(zhì)量必須嚴(yán)格控制，各項(xiàng)指標(biāo)必須滿足質(zhì)量

7、要求，確保封錨砂漿性能的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。（2）封錨采用空氣錘振搗成型，封錨3小時(shí)后入水養(yǎng)護(hù)，不剝落、不掉渣。（3）原材料就地取材，采買選取便捷，高速攪拌，砂漿拌合物質(zhì)量均勻，隨拌隨用，使用方便。4.2創(chuàng)新點(diǎn)（1）聚合物封錨砂漿主要原材料完全使用軌道板生產(chǎn)用材料進(jìn)行配制，具有取材方便、供應(yīng)及時(shí)、運(yùn)輸費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。（2）聚合物封錨砂漿成型后凝結(jié)硬化時(shí)間縮短在2小時(shí)內(nèi)，滿足軌道板封錨后3小時(shí)左右入水養(yǎng)護(hù)封錨砂漿不散、不掉要求。（3）改進(jìn)軌道板封錨砂漿成型方法，完善封錨施工工藝，砂漿密實(shí)度高、強(qiáng)度高。五、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容5.1 軌道板用聚合物封錨砂漿試驗(yàn)5.1.1 聚合物封錨砂漿原材料優(yōu)選為滿足對(duì)封錨砂

8、漿原材料的技術(shù)要求，課題組組對(duì)軌道板生產(chǎn)使用的原材料進(jìn)行優(yōu)選，選用以下材料進(jìn)行聚合物封錨砂漿試配。材料的選用原則及質(zhì)量指標(biāo)如下：（1） 水泥雖然封錨砂漿的早期強(qiáng)度要求較高，但是如果水泥中的c3a等早強(qiáng)組分含量偏高會(huì)導(dǎo)致水泥水化熱大、收縮大、抗裂性下降、抗腐蝕性差，因此早強(qiáng)型水泥大多不利于后期強(qiáng)度發(fā)展甚至?xí)绊懛忮^砂漿耐久性；水泥中氯離子含量過(guò)大會(huì)影響封錨砂漿的耐久性，造成預(yù)應(yīng)力筋過(guò)早銹蝕；水泥中的堿含量不超過(guò)0.60%，對(duì)限制長(zhǎng)期使用過(guò)程中的堿骨料反應(yīng)具有重要意義。綜合以上要求，結(jié)合軌道板產(chǎn)品對(duì)水泥的要求，本試驗(yàn)采用軌道板產(chǎn)品生產(chǎn)使用的拉法基po42.5級(jí)水泥，其主要技術(shù)參數(shù)見表5.1。表5.

9、1 水泥化學(xué)指標(biāo)項(xiàng)目規(guī)格f-cao(%)k2o(%)na2o(%)r2o(%)cl-(%)c3a(%)po42.50.780.450.240.540.0166.43表5.2 水泥物理指標(biāo)項(xiàng)目規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量(%)比表面積（m2/kg）初凝時(shí)間(min)終凝時(shí)間(min)抗折強(qiáng)度(3d/28d,mpa)抗壓強(qiáng)度(3d/28d，mpa)po42.527.23231452004.87.031.949.1（2） 細(xì)骨料細(xì)骨料對(duì)封錨砂漿的耐久性能具有關(guān)鍵作用，因此封錨砂漿嚴(yán)禁使用堿活性骨料。本試驗(yàn)采用 硬質(zhì)潔凈的天然砂，為了保證施工性能和封錨外觀質(zhì)量篩除了2.36mm以上顆粒。該砂經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)潛在堿活性，

10、其主要技術(shù)參數(shù)見表5.3。 表5.3 河砂技術(shù)參數(shù)序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果1含泥量(%)0.92泥塊含量(%)0.13云母含量(%)0.14輕物質(zhì)含量(%)0.105硫化物及硫酸鹽含量(%)0.016有機(jī)物含量合格7堅(jiān)固性(%)38cl-含量(%)0.0029堿活性巖相法樣品中未發(fā)現(xiàn)堿碳酸鹽反應(yīng)活性礦物快速砂漿棒膨脹率(%)0.04（3） 高性能減水劑減水劑可以有效降低封錨砂漿水膠比，提高封錨砂漿早期強(qiáng)度，減少體積收縮。本試驗(yàn)采用用 jd-9聚羧酸系高性能減水劑，其主要技術(shù)參數(shù)見表5.4.表5.4高性能減水劑技術(shù)參數(shù)序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目檢測(cè)結(jié)果1水泥凈漿流動(dòng)度(mm)2842硫酸鈉含量(%)1.123氯離

11、子含量(%)0.0084氯化鉀(%)0.645氯化鈉(%)0.966堿含量(%)1.387泌水率(%)26.18含氣量(%)3.49常壓泌水率比(%)010壓力泌水率比(%)4111坍落度保留值(mm)30min18560min15512抗壓強(qiáng)度比(%)3d1617d15728d15413對(duì)鋼筋銹蝕作用無(wú)銹蝕14收縮率比(%)10315相對(duì)耐久性指標(biāo)(200次，%)87（4） 聚醋酸乙烯酯乳液封錨砂漿實(shí)際是一種聚合物改性砂漿，因此所用到的聚合物十分重要，摻加一定量的聚醋酸乙烯酯乳液后，水泥基材料的黏聚性、強(qiáng)度、變形性能、抗?jié)B性能、耐久性都會(huì)有所改善，改善的程度與聚灰比(固體聚合物的質(zhì)量與水泥的

12、質(zhì)量比)、聚合物的品種和性能等有很大關(guān)系。根據(jù)實(shí)際情況，本試驗(yàn)采用貴州水晶化工股份有限公司生產(chǎn)的gyjty-50型聚乙酸乙烯酯乳液，該乳液固體含量達(dá)50%，氯離子含量0.184%。（5） 無(wú)堿高性能速凝劑無(wú)堿高性能速凝劑的使用可以有效縮短砂漿的凝結(jié)和硬化時(shí)間，28天強(qiáng)度降低小、混凝土耐久性好。本次試驗(yàn)采用巴斯夫化學(xué)建材(中國(guó))有限公司生產(chǎn)的meyco sa160無(wú)堿高性能速凝劑，其含固量達(dá)53.6%，氯離子含量0.01%。 （6） 拌合用水拌合用水采用地下水，主要技術(shù)參數(shù)見表5.5。表5.5 拌合水技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目指標(biāo)phk2o(mg/l)na2o(mg/l)r2o(mg/l)不溶物(mg/l)可

13、溶物(mg/l)cl-(mg/l)so42-(mg/l)81315248828701615.1.2 聚合物封錨砂漿配合比設(shè)計(jì)及性能（1）設(shè)計(jì)要求根據(jù)技術(shù)條件的規(guī)定，結(jié)合目前軌道板張拉封錨后即入水養(yǎng)護(hù)的工藝要求，聚合物封錨砂漿的配制應(yīng)滿足以下要求： 封錨砂漿采用42.5級(jí)硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥、篩除5mm以上顆粒的細(xì)骨料以及能提高砂漿韌性的聚醋酸乙烯類聚合物乳液等配制； 水泥用量不宜小于800kg/m3，灰砂比不應(yīng)小于0.50，水灰比不宜大于0.18，聚合物用量（按折固量計(jì)）應(yīng)不小于膠凝材料的2%，水泥、外加劑、水的計(jì)量允許偏差為1%，砂的允許偏差為2%； 為便于封錨砂漿施工，封錨砂漿應(yīng)達(dá)

14、到“攪拌后成松散狀，用手輕握可成團(tuán)，輕抖能分散”的理想狀態(tài)； 砂漿振搗密實(shí)后3小時(shí)內(nèi)入水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)不散落、不掉渣； 技術(shù)性能符合技術(shù)條件的要求(見表3.1 封錨砂漿的性能要求)（2）配合比設(shè)計(jì)根據(jù)聚合物封錨砂漿配合比設(shè)計(jì)要求，結(jié)合優(yōu)選的原材料，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案采用l934(3水平4因素表)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中設(shè)定水泥用量、灰砂比、水膠比、聚合物摻量為影響因素，水泥用量選取800、820、840，灰砂比選取0.55、0.60、0.65，水膠比選取0.14、0.15、0.16，聚合物摻量選取2.5%，3.0%，3.5%，減水劑摻量固定為1.0%。試驗(yàn)方案見表5.6：表5.6 聚合物封錨砂漿配合比設(shè)計(jì)方

15、案編號(hào)水膠比灰砂比聚合物摻量水泥(kg/m3)聚合物(kg/m3)細(xì)骨料(kg/m3)水(kg/m3)減水劑(kg/m3)a10.160.552.5%8004014551288.0a20.150.63.5%8005613331208.0a30.140.654.5%8007212311128.0a40.150.554.5%82073.814911238.2a50.140.62.5%820411367114.88.2a60.160.653.5%82057.41262131.28.2a70.140.553.5%84058.81527117.68.4a80.160.64.5%84075.6140013

16、4.48.4a90.150.652.5%8404212921268.4根據(jù)表5.6正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，采用技術(shù)條件規(guī)定的封錨砂漿試驗(yàn)室成型設(shè)備及方法進(jìn)行試驗(yàn)，各試驗(yàn)方案拌合物性能及力學(xué)性能如表5.7所示。表5.7 聚合物封錨砂漿拌合物性能及力學(xué)性能編號(hào)拌合物狀態(tài)抗折強(qiáng)度（mpa）抗壓強(qiáng)度（mpa）1d7d28d1d7d28da1較差4.86.18.937.751.266.1a2良6.58.210.746.162.773.1a3差6.78.310.843.662.470.8a4較差7.08.610.747.163.574.6a5差6.06.89.044.259.767.1a6良7.18.711.2

17、39.762.570.7a7差6.57.29.844.363.673.1a8良5.06.89.138.661.468.9a9良7.08.611.248.564.374.6試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，a3、a5、a7拌合物狀態(tài)差，由于水膠比過(guò)低，導(dǎo)致拌合物可塑性較差，攪拌出的拌合物為松散狀，用手緊握無(wú)法成團(tuán)，成型困難；a1、a4拌合物狀態(tài)較差，由于水膠比過(guò)低或聚合物乳液摻量過(guò)大，導(dǎo)致攪拌出的拌合物呈團(tuán)狀，成型穩(wěn)定性較差；a2、a6、a8、a9拌合物狀態(tài)良好，攪拌后拌合物呈松散粉狀，用手輕握可成團(tuán)，輕抖能分散。拌合物狀態(tài)如圖5.1所示。圖5.1 封錨砂漿拌合物狀態(tài)由表5.7分析可知，a1、a6、a8因水灰比過(guò)高

18、，1d抗壓強(qiáng)度均小于40mpa，抗折強(qiáng)度也未能全部達(dá)到技術(shù)條件要求，其他試驗(yàn)方案力學(xué)性能均符合標(biāo)準(zhǔn)要求；隨著水灰比的增大及聚合物摻量的增加，封錨砂漿的工作性得到一定改善，綜合封錨砂漿拌合物狀態(tài)及力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果，選取砂漿工作性及力學(xué)性能均符合要求的a2、a9進(jìn)行收縮率、抗?jié)B性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均符合技術(shù)條件要求，試驗(yàn)結(jié)果見表5.8。對(duì)比a2及a9，結(jié)合拌合物性能、力學(xué)性能并綜合考慮材料成本，選用a9作為基準(zhǔn)配合比。表5.8 聚合物封錨砂漿收縮率、抗?jié)B性性能項(xiàng)目編號(hào)收縮率(%)抗?jié)B性材料成本(元/m3)a20.013p20950a90.015p20883（3） 聚合物封錨砂漿的凝結(jié)硬化時(shí)間根據(jù)正交試

19、驗(yàn)選定的基準(zhǔn)配合比，結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用中聚合物封錨砂漿因硬化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致軌道板入水養(yǎng)護(hù)后錨穴部位砂漿脫落、塌陷的現(xiàn)象，研究小組人員多方面收集查閱相關(guān)資料后采用摻加速凝劑的方案以獲得聚合物封錨砂漿較快的凝結(jié)硬化時(shí)間。試驗(yàn)采用選定的基準(zhǔn)配合比制作了多組封錨砂漿試件，通過(guò)成型后一定時(shí)間入水養(yǎng)護(hù)的方案來(lái)確定摻加速凝劑對(duì)聚合物封錨砂漿凝結(jié)硬化時(shí)間的影響。比對(duì)實(shí)驗(yàn)方案采用未摻加速凝劑的聚合物封錨砂漿（方案a）和摻加速凝劑的聚合物封錨砂漿（方案b）進(jìn)行凝結(jié)硬化時(shí)間比較，實(shí)驗(yàn)方案見表5.9。表5.9 聚合物封錨砂漿凝結(jié)硬化時(shí)間實(shí)驗(yàn)方案方案水泥(kg/m3)細(xì)骨料(kg/m3)速凝劑(kg/m3)聚醋酸乙烯酯乳

20、液(kg/m3)高性能減水劑(kg/m3)水(kg/m3)a84012920428.4126b840129233.6428.4126模擬實(shí)驗(yàn)分別采用a、b方案拌合砂漿試件，在成型后每隔半小時(shí)各取一個(gè)代表試件完全浸入水中觀察試件在水中的外觀變化情況。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：未摻加速凝劑的聚合物封錨砂漿在軌道板封錨施工后8小時(shí)入水養(yǎng)護(hù)時(shí)仍有部分錨穴的封錨砂漿被水浸泡后結(jié)構(gòu)有破壞現(xiàn)象。比對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：摻加膠凝材料4.0%的無(wú)堿高性能速凝劑的聚合物封錨砂漿凝結(jié)硬化時(shí)間可以控制在成型后1.5小時(shí)內(nèi)，完全滿足軌道板封錨工藝的要求。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見圖2圖4。圖2 圖3 圖4注：1、左側(cè)為未摻加速凝劑的聚合物封錨砂漿試件；

21、2、右側(cè)為摻加4%速凝劑的聚合物封錨砂漿砂漿試件；3、圖2為聚合物封錨砂漿試件成型0.5小時(shí)后脫模入水養(yǎng)護(hù)后的現(xiàn)象；4、圖3為聚合物封錨砂漿試件成型1.0小時(shí)后脫模入水養(yǎng)護(hù)后的現(xiàn)象；5、圖4為聚合物封錨砂漿試件成型1.5小時(shí)后脫模入水養(yǎng)護(hù)后的現(xiàn)象。（4）聚合物封錨砂漿技術(shù)性能根據(jù)聚合物封錨砂漿基準(zhǔn)配合比及砂漿凝結(jié)硬化時(shí)間改進(jìn)試驗(yàn)，最終選定的聚合物封錨砂漿理論配合為水泥：聚合物：細(xì)骨料：水：速凝劑：減水劑 =840:42:1292:126:33.6:8.4。根據(jù)此配合比配制的封錨砂漿各項(xiàng)性能均符合技術(shù)條件要求，具體指標(biāo)見表5.10。表5.10 聚合物封錨砂漿的性能指標(biāo)序號(hào)項(xiàng)目名稱性能要求實(shí)測(cè)值1

22、抗壓強(qiáng)度(mpa)1d4052.27d5065.328d6074.72抗折強(qiáng)度(mpa)1d57.37d78.528d911.13抗?jié)B性能p20p204收縮率（%）0.020.0165氯離子總含量不應(yīng)超過(guò)膠凝材料總量的0.06%0.03%5.1.3 聚合物封錨砂漿施工工藝優(yōu)化（1）攪拌工藝封錨砂漿采用行星式膠砂攪拌機(jī)拌制，其額定容量不宜小于50l，攪拌機(jī)分為低俗和高速兩檔，低檔轉(zhuǎn)速不宜小于100r/min，高檔轉(zhuǎn)速不宜小于250r/min，按照選定的設(shè)計(jì)配合比及攪拌機(jī)的允許容量稱量各種原材料。首先將水泥、聚合物乳液、水和減水劑一次性加入攪拌鍋內(nèi)慢速攪拌60s，然后高速攪拌120s，攪拌過(guò)程應(yīng)注

23、意使干料與水之間充分?jǐn)嚢杈鶆?。攪拌后可以二次攪拌，但?yán)禁二次加水；發(fā)現(xiàn)攪拌鍋內(nèi)拌合物攪拌均勻、顏色一致時(shí)，加入砂繼續(xù)攪拌均勻，拌制出的封錨砂漿應(yīng)呈松散粉狀，用手輕捏可成團(tuán)，輕抖能分散為宜。（2）封錨施工及養(yǎng)護(hù)為保證封錨砂漿水化后形成的錨塊與軌道板錨穴的粘接強(qiáng)度，在封錨砂漿填壓前必須對(duì)錨穴進(jìn)行鑿毛，鑿毛深度應(yīng)4mm，應(yīng)采用高壓氣清孔，保證錨穴內(nèi)無(wú)油污、浮漿、雜物和積水等。填料封錨前，應(yīng)向錨穴內(nèi)噴涂可提高砂漿粘接強(qiáng)度的界面劑，及時(shí)填料，防止界面劑揮發(fā)、干燥。填料時(shí)應(yīng)采用加料器盛裝適量砂漿，將加料器前端下邊緣緊貼軌道板錨穴下口邊緣(如圖5所示)，然后用空氣錘將料頂入錨穴內(nèi)分層填壓，采用空氣錘對(duì)砂漿進(jìn)

24、行高頻振搗壓實(shí)。圖5 封錨砂漿填料空氣錘頻率不小于1000hz，振搗力不小于60kn，振搗次數(shù)不得少于3次，每次不少于20s,如果表面出現(xiàn)缺陷，可補(bǔ)抹一層砂漿，再用空氣錘振搗壓實(shí)即可。封錨成型后應(yīng)確保封錨錨體表層四周與錨穴緊密結(jié)合、無(wú)肉眼可見縫隙存在(如圖6所示)，并應(yīng)進(jìn)行外觀檢查： 封錨成型密實(shí)，指壓應(yīng)無(wú)明顯變化； 成型表面平整、光潔、無(wú)明顯坑洞缺陷； 封錨成型表面凹入軌道板錨穴表面深度宜小于4mm。封錨施工完成后，表面及時(shí)噴涂養(yǎng)護(hù)劑，軌道板表面搭覆濕布、不定時(shí)灑水保濕，待封錨施工完成一定時(shí)間內(nèi)后方可可入水養(yǎng)護(hù)，但應(yīng)保證在入水前，封錨砂漿已具有一定強(qiáng)度，在入水后無(wú)剝落、掉渣等情況發(fā)生。圖6

25、封錨砂漿外觀效果圖（3）試件成型技術(shù)條件中要求封錨砂漿的試件成型應(yīng)采用空氣錘振搗，搗頭截面尺寸為38mm40mm。目前各軌道板生產(chǎn)單位在制作封錨砂漿試件時(shí)采用空氣錘利用38mm40mm截面搗頭成型試件的方式不易成型且試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性大。為了滿足聚合物封錨砂漿成型工藝與現(xiàn)場(chǎng)一致且保證每組砂漿試件振動(dòng)均勻、密實(shí)，研究小組利用水泥膠砂試模改造加工制作了封錨砂漿成型工裝(卡套一件、壓實(shí)塊三個(gè))，以保證砂漿試件的密實(shí)。成型工裝由空氣錘、空氣壓縮機(jī)、一個(gè)成型卡套和三個(gè)壓實(shí)塊組成，壓實(shí)塊尺寸為157mm38mm40mm。如圖7圖9（圖7為卡套，圖8為壓實(shí)塊，圖9為空氣錘）。圖7 卡套圖8 壓試塊圖9 空氣錘聚

26、合物封錨砂漿成型時(shí)將卡套卡在水泥膠砂試模正上方，將封錨砂漿均勻倒入套盒及膠砂試模內(nèi)，并將聚合物封錨砂漿收至與套盒表面齊平。將三塊壓實(shí)塊分別準(zhǔn)確放置于套盒內(nèi)采用空氣錘分別沖擊壓實(shí)25秒鐘至砂漿不再下沉后取出卡套，封錨砂漿試件成型設(shè)備及工藝圖片見圖10，實(shí)踐證明采用該工裝振搗成型的試件離散型小，數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。圖10 砂漿試件振搗壓實(shí)成型5.2聚合物封錨砂漿的成本分析（1） 聚合物封錨砂漿各種材料單價(jià)如下表：材料名稱水泥河砂減水劑聚醋酸乙烯酯乳液無(wú)堿高性能速凝劑速凝劑水規(guī)格po42.5中粗砂（篩除2.36mm以上顆粒） jd-9gyjty-50meyco sa160地下水到場(chǎng)價(jià)格（元/噸）45016

27、06500550055001.1 軌道板混凝土使用中粗河砂采購(gòu)價(jià)格120元/m3，由于聚合物封錨砂漿使用的細(xì)骨料需篩除2.36mm以上顆粒，實(shí)測(cè)2.36mm累積篩余不大于20%，故2.36mm以下河砂可利用率按0.80計(jì)； 聚合物封錨砂漿使用的細(xì)骨料需篩除2.36mm以上顆粒，按照人工篩砂考慮，每m3砂需增加80元曬砂及人工篩砂成本； 綜合以上因素并考慮5%篩砂損耗，依此計(jì)算實(shí)際封錨砂漿用砂折個(gè)單價(jià)：(120/0.75+80)=240元/m3，折合約160元/噸(砂堆積密度按1500kg/m3考慮)。（2）聚合物封錨砂漿理論材料用量及容重水泥(kg/m3)細(xì)骨料(kg/m3)速凝劑(kg/m3

28、)聚醋酸乙烯酯乳液(kg/m3)高性能減水劑(kg/m3)水(kg/m3)容重(kg/m3)840129233.6428.41262342（3）聚合物封錨砂漿材料成本分析每立方米聚合物封錨砂漿材料成本：（840/1000）450+（1292/1000）160+(33.6/1000) 5600+(42/1000) 5800+（8.4/1000）6500+（126/1000）1.1=1071.219(元)每噸自主研制的聚合物封錨砂漿材料成本價(jià)格：每立方米聚合物封錨砂漿材料成本/封錨砂漿容重=457.4元（4）材料成本比較目前市場(chǎng)銷售的聚合物封錨砂漿銷售價(jià)格普遍在25003000元/噸，而自主研制的

29、砂漿材料成本僅457.4元/噸。按照目前crts型混凝土軌道板為參考，每塊p4962(標(biāo)準(zhǔn)板)型軌道板用封錨砂漿30.5kg，按照最低市場(chǎng)參考價(jià)格計(jì)算，每塊軌道板封錨砂漿材料成本為76.25元，而使用自主設(shè)計(jì)配制的聚合物封錨砂漿材料成本僅14.03元，每塊軌道板直接節(jié)約62.22元。單價(jià)(元/噸)單塊軌道板砂漿用量(kg)單塊板封錨砂漿材料成本(元)外購(gòu)封錨砂漿250030.576.25自制封錨砂漿457.414.03六、項(xiàng)目研究進(jìn)展情況（1）項(xiàng)目研究進(jìn)展情況 2009年3月：編制“混凝土軌道板用聚合物封錨砂漿試驗(yàn)研究”科研項(xiàng)目合同，包括科研經(jīng)費(fèi)預(yù)算。 2009年4月：收集聚合物封錨砂漿用原材料，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)檢驗(yàn)。 2009年46月：聚合物封錨砂漿配合比設(shè)計(jì)、砂漿性能試驗(yàn)及成型工裝研制。 2009年7月12月：聚合物封錨砂漿產(chǎn)品應(yīng)用于成灌鐵