無砟軌道CA砂漿PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1無砟軌道無砟軌道CA砂漿砂漿 鐵路軌道結(jié)構(gòu)鐵路軌道結(jié)構(gòu)分為有碴與無碴兩種型式。分為有碴與無碴兩種型式。無碴軌道無碴軌道所顯現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)所顯現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)（軌道穩(wěn)定性高、剛度均勻性好、結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)、維修成本低等軌道穩(wěn)定性高、剛度均勻性好、結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)、維修成本低等）使其成為當(dāng)今高速鐵路發(fā)展的主要方向。）使其成為當(dāng)今高速鐵路發(fā)展的主要方向。常用的無碴軌道結(jié)構(gòu)形式有常用的無碴軌道結(jié)構(gòu)形式有軌枕埋入式、板式軌枕埋入式、板式。 目前，板式軌道結(jié)構(gòu)有目前，板式軌道結(jié)構(gòu)有日本新干線板式（日本新干線板式（CRTS-ICRTS-I型）與德國博格板式（型）與德國博格板式（CRTS-IICRTS-II型）兩種。型

2、）兩種。板式無碴軌道板式無碴軌道CRTS-ICRTS-II第1頁/共52頁板式無碴軌道的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)板式無碴軌道的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)減輕橋梁二期恒載減輕橋梁二期恒載橋梁。橋梁。減少隧道開挖面積減少隧道開挖面積隧道。隧道。第2頁/共52頁日本新干線板式軌道德國博格板式軌道第3頁/共52頁技術(shù)類型技術(shù)類型CA砂漿砂漿抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度/MPa彈性模量彈性模量/GPa技術(shù)特點(diǎn)比較技術(shù)特點(diǎn)比較關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)博格板式博格板式型型15710整體性好，軌道板制造精度高、軌道施工技術(shù)整體性好，軌道板制造精度高、軌道施工技術(shù)較復(fù)雜、成本較高較復(fù)雜、成本較高軌道板制造軌道板制造新干線板式新干線板式型型1.82.50.10.4軌

3、道板制造技術(shù)相對(duì)簡單、施工簡便，經(jīng)濟(jì)性軌道板制造技術(shù)相對(duì)簡單、施工簡便，經(jīng)濟(jì)性好，維護(hù)方便，好，維護(hù)方便，CA砂漿技術(shù)難度大砂漿技術(shù)難度大CA砂漿技術(shù)砂漿技術(shù)I型與型與II型板式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較型板式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較 德國博格板式軌道結(jié)構(gòu)保護(hù)層110mm，C35鋼筋混凝土彈性層，10mm，硬質(zhì)泡沫塑料板底座，300mm，C35鋼筋混凝土聯(lián)結(jié)層聯(lián)結(jié)層，30mm， II型型CAM(E=710GPa)軌道板，200mm，C45/55混凝土橋面日本新干線板式軌道結(jié)構(gòu)軌道板，190mm，C45/55混凝土彈性調(diào)整層彈性調(diào)整層，50mm，I型型CAM（E=0.10.4GPa）底座，300mm，C35鋼筋混凝土兩者

4、在兩者在設(shè)計(jì)理念、材料性能設(shè)計(jì)理念、材料性能上有較大差異。上有較大差異。第4頁/共52頁日本新干線板式軌道日本新干線板式軌道1964196519722007發(fā)展路線圖發(fā)展路線圖東海道新干線通車東海道新干線通車, ,世界首條世界首條200km/h200km/h的高速鐵路的高速鐵路日本鐵路局（日本鐵路局（JNRJNR）著手研究）著手研究“新型軌道結(jié)構(gòu)新型軌道結(jié)構(gòu)”開發(fā)出無碴軌道結(jié)構(gòu)，命名為開發(fā)出無碴軌道結(jié)構(gòu)，命名為“板式軌道板式軌道”，并應(yīng)，并應(yīng)用于三陽新干線用于三陽新干線目前，日本既有線路中共有目前，日本既有線路中共有1244km1244km的板式軌道結(jié)構(gòu)的板式軌道結(jié)構(gòu)為整個(gè)新干線網(wǎng)絡(luò)的為整個(gè)新

5、干線網(wǎng)絡(luò)的5757第5頁/共52頁CACA砂漿的作用與功能砂漿的作用與功能 CACA砂漿砂漿（ Cement Asphalt Cement Asphalt MortarMortar，CAMCAM）是填充于軌道板）是填充于軌道板與混凝土道床之間的一種彈性、與混凝土道床之間的一種彈性、緩沖材料結(jié)構(gòu)層。緩沖材料結(jié)構(gòu)層。CACA砂漿的主要功能：砂漿的主要功能：全面支承軌道板全面支承軌道板調(diào)整軌道板安裝精度調(diào)整軌道板安裝精度緩沖高速列車荷載緩沖高速列車荷載板式無碴軌道的施工工藝板式無碴軌道的施工工藝第6頁/共52頁砂漿原料砂漿原料水泥水泥 瀝青乳液瀝青乳液 細(xì)砂細(xì)砂 水水 其他其他 水泥(23) 瀝青(

6、30) 細(xì)砂(24) 水(13) 孔隙(10)砂漿微觀結(jié)構(gòu)砂漿微觀結(jié)構(gòu)砂漿組分比例砂漿組分比例CACA砂漿的組成與結(jié)構(gòu)特砂漿的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn) CACA砂漿是由水泥、瀝青乳液、砂、外加劑等多種材料組成的一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料。砂漿是由水泥、瀝青乳液、砂、外加劑等多種材料組成的一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料。CACA砂漿的硬化基體是由瀝青形成的連續(xù)相包裹著水泥水化產(chǎn)物和細(xì)骨料形成的一種復(fù)雜的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。砂漿的硬化基體是由瀝青形成的連續(xù)相包裹著水泥水化產(chǎn)物和細(xì)骨料形成的一種復(fù)雜的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第7頁/共52頁 顯見，顯見，I I型與型與IIII型型CACA砂漿在組成和結(jié)構(gòu)上有本質(zhì)的區(qū)別，砂漿在組成和結(jié)構(gòu)上有

7、本質(zhì)的區(qū)別，I I型型CACA砂砂漿的組成結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，其制備與施工技術(shù)的要求更難。漿的組成結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，其制備與施工技術(shù)的要求更難。砂漿砂漿有機(jī)物所占體積比例有機(jī)物所占體積比例組成特點(diǎn)組成特點(diǎn)性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)PMMPMM5 5以無機(jī)材料為主以無機(jī)材料為主性能表現(xiàn)為水泥材料的基本特征性能表現(xiàn)為水泥材料的基本特征IIII 型型CACA1515以無機(jī)材料為主以無機(jī)材料為主性能表現(xiàn)為水泥材料的基本特征性能表現(xiàn)為水泥材料的基本特征I I 型型CACA30%30%水泥與瀝青用量相當(dāng)水泥與瀝青用量相當(dāng)組成復(fù)雜，環(huán)境敏感性高。組成復(fù)雜，環(huán)境敏感性高。I型、II型CA砂漿與聚合物改性水泥砂漿（PMM）比較 瀝青乳

8、液顆粒表面帶電荷，水泥水化粒子也帶電荷，它們之間存在適應(yīng)性問題。兩者體量的相當(dāng)，增加了組成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性（形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）。瀝青乳液顆粒表面帶電荷，水泥水化粒子也帶電荷，它們之間存在適應(yīng)性問題。兩者體量的相當(dāng)，增加了組成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性（形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）。第8頁/共52頁 根據(jù)根據(jù)CA砂漿在板式軌道中的作用與功能，砂漿在板式軌道中的作用與功能，其技術(shù)要求為：其技術(shù)要求為： 穩(wěn)定的力學(xué)性能和適宜的彈性性能穩(wěn)定的力學(xué)性能和適宜的彈性性能 高早強(qiáng)、后期強(qiáng)度穩(wěn)定、較低的彈性模量高早強(qiáng)、后期強(qiáng)度穩(wěn)定、較低的彈性模量 高耐候性與耐久性高耐候性與耐久性 溫變適應(yīng)性、高溫抗變形、低溫抗凍裂、抗老化與耐疲勞溫變適

9、應(yīng)性、高溫抗變形、低溫抗凍裂、抗老化與耐疲勞 體積穩(wěn)定性與變形的可控性體積穩(wěn)定性與變形的可控性 體積變化的可設(shè)計(jì)性、長期體積穩(wěn)定性體積變化的可設(shè)計(jì)性、長期體積穩(wěn)定性 良好的施工性能良好的施工性能 高流動(dòng)性與均質(zhì)性、優(yōu)良的自充填與自密實(shí)性能高流動(dòng)性與均質(zhì)性、優(yōu)良的自充填與自密實(shí)性能CACA砂漿的技術(shù)要求砂漿的技術(shù)要求第9頁/共52頁國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 無碴軌道技術(shù)的研發(fā)和使用起于上世紀(jì)無碴軌道技術(shù)的研發(fā)和使用起于上世紀(jì)60年代，歷經(jīng)年代，歷經(jīng)40余年，形成了具有各國特色的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。其中日本代表著余年，形成了具有各國特色的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。其中日本代表著I I型型CA

10、CA砂漿當(dāng)前的世界水平和主導(dǎo)技術(shù)，是目前世界上鋪設(shè)高速鐵路里程最長的國家砂漿當(dāng)前的世界水平和主導(dǎo)技術(shù)，是目前世界上鋪設(shè)高速鐵路里程最長的國家（已達(dá)（已達(dá)27002700延延KmKm）。）。 由于日本所形成的壟斷，造成其技術(shù)的使用由于日本所形成的壟斷，造成其技術(shù)的使用價(jià)格昂貴價(jià)格昂貴。（。（如專用瀝青乳液高達(dá)如專用瀝青乳液高達(dá)1200012000元元/ /噸，其相應(yīng)的噸，其相應(yīng)的CACA砂漿則為砂漿則為60006000元元/m/m3 3以上。）以上。） 另一方面，由于另一方面，由于CA砂漿是一種對(duì)砂漿是一種對(duì)溫度氣候溫度氣候和和原材料原材料適應(yīng)性很敏感的材料，適應(yīng)性很敏感的材料，即使引進(jìn)和采用日

11、本技術(shù)，即使引進(jìn)和采用日本技術(shù)，還存在著與我國氣候還存在著與我國氣候（嚴(yán)寒、酷暑、溫差較大與潮濕地區(qū)）（嚴(yán)寒、酷暑、溫差較大與潮濕地區(qū)）與原材料的與原材料的適應(yīng)性問題適應(yīng)性問題。第10頁/共52頁 我國無碴軌道技術(shù)研究基本與國外同步，曾研究過幾種型式，在鐵路干線的隧道和大型客站進(jìn)行過一些小區(qū)段試驗(yàn)，我國無碴軌道技術(shù)研究基本與國外同步，曾研究過幾種型式，在鐵路干線的隧道和大型客站進(jìn)行過一些小區(qū)段試驗(yàn)， I I型型CACA砂漿技術(shù)也在砂漿技術(shù)也在小跨度簡支梁橋小跨度簡支梁橋上進(jìn)行過試驗(yàn)。上進(jìn)行過試驗(yàn)。通過這些工作，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但我國的研究還不深入、不系統(tǒng)，如：尚缺乏通過這些工作，積累了一定的

12、經(jīng)驗(yàn)，但我國的研究還不深入、不系統(tǒng)，如：尚缺乏I I型型CACA砂漿砂漿在在大跨度橋梁大跨度橋梁、和和的試驗(yàn)，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹，已有試驗(yàn)也還存在一些需要深入研究的試驗(yàn)，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹，已有試驗(yàn)也還存在一些需要深入研究 的問題。的問題。 另一方面，過去試驗(yàn)段的設(shè)計(jì)在時(shí)速均小于另一方面，過去試驗(yàn)段的設(shè)計(jì)在時(shí)速均小于300km/h，而目前高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速已達(dá)到，而目前高速鐵路設(shè)計(jì)時(shí)速已達(dá)到350km/h，其車輛的沖擊更強(qiáng)、頻率更高。同時(shí)，高速鐵路建設(shè)規(guī)劃涉及廣闊的，其車輛的沖擊更強(qiáng)、頻率更高。同時(shí)，高速鐵路建設(shè)規(guī)劃涉及廣闊的的區(qū)域，這對(duì)的區(qū)域，這對(duì)CA砂漿的性能及其總體技術(shù)提出了更高的要求。砂漿的

13、性能及其總體技術(shù)提出了更高的要求。 因此，我們必須在因此，我們必須在引進(jìn)、消化吸收先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，立足國產(chǎn)化，增強(qiáng)自主創(chuàng)引進(jìn)、消化吸收先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，立足國產(chǎn)化，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿足國家重大需求！新能力，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿足國家重大需求！文獻(xiàn)來源文獻(xiàn)來源：田家升. 秦沈客運(yùn)專線無碴軌道應(yīng)用情況的比較和分析. 石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào), 2004,17 (5)；傅代正,黃金田,鄭新國. 橋上板式無碴軌道CA砂漿施工技術(shù). 鐵道建筑技術(shù),2006 (2)；徐振龍,錢振地,秦德進(jìn). 不同結(jié)構(gòu)形式無碴軌道施工對(duì)比分析. 鐵道建筑,2005 (3)；徐振龍,王智勇. 板式

14、無碴軌道綜合施工. 鐵道建筑, 2006 (2)；金守華. 板式軌道用CA砂漿關(guān)鍵技術(shù)的研究.鐵路客運(yùn)專線建設(shè)技術(shù)交流會(huì)論文集,2005； 1999年在秦沈鐵路客運(yùn)線的雙河橋(740m)、狗河橋(741m)進(jìn)行了I型CA砂漿技術(shù)的試驗(yàn)。第11頁/共52頁存在的主要問題存在的主要問題 CACA砂漿中砂漿中瀝青組分的性能不適應(yīng)使役環(huán)境瀝青組分的性能不適應(yīng)使役環(huán)境 對(duì)溫度的穩(wěn)定性（耐高、低溫）、耐候性（耐候性、抗老化）。對(duì)溫度的穩(wěn)定性（耐高、低溫）、耐候性（耐候性、抗老化）。 瀝青乳液的質(zhì)量難符合大規(guī)模應(yīng)用的要求瀝青乳液的質(zhì)量難符合大規(guī)模應(yīng)用的要求 瀝青乳液熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定（受儲(chǔ)運(yùn)、施工、環(huán)境溫

15、度影響作用）。瀝青乳液熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定（受儲(chǔ)運(yùn)、施工、環(huán)境溫度影響作用）。 CACA砂漿材料性能設(shè)計(jì)及質(zhì)量問題砂漿材料性能設(shè)計(jì)及質(zhì)量問題 缺乏性能的可設(shè)計(jì)性，施工性能不佳，耐疲勞性與耐久性不良。缺乏性能的可設(shè)計(jì)性，施工性能不佳，耐疲勞性與耐久性不良。 施工質(zhì)量的穩(wěn)定控制技術(shù)難度大施工質(zhì)量的穩(wěn)定控制技術(shù)難度大 原材料（地材）適應(yīng)性、復(fù)雜環(huán)境施工技術(shù)，質(zhì)量監(jiān)控與檢測(cè)原材料（地材）適應(yīng)性、復(fù)雜環(huán)境施工技術(shù)，質(zhì)量監(jiān)控與檢測(cè) 。 砂漿在強(qiáng)沖擊、高頻率荷載作用下的耐久性問題砂漿在強(qiáng)沖擊、高頻率荷載作用下的耐久性問題 高速列車荷載作用條件變化對(duì)材料的抗疲勞性能與耐久性更高的要求。高速列車荷載作用條件變化

16、對(duì)材料的抗疲勞性能與耐久性更高的要求。 第12頁/共52頁CACA砂漿的關(guān)鍵技術(shù)砂漿的關(guān)鍵技術(shù) 高性能瀝青基材的性能設(shè)計(jì)與改性技術(shù)高性能瀝青基材的性能設(shè)計(jì)與改性技術(shù) 制備出適應(yīng)我國氣候特點(diǎn)與高速列車作用的的高耐候、高彈性恢復(fù)率瀝青基材。制備出適應(yīng)我國氣候特點(diǎn)與高速列車作用的的高耐候、高彈性恢復(fù)率瀝青基材。 瀝青乳化與乳化工藝、裝備技術(shù)開發(fā)瀝青乳化與乳化工藝、裝備技術(shù)開發(fā) 解決因熱瀝青與乳化液之間溫差大而導(dǎo)致的乳化過程氣化問題，提高乳化質(zhì)量。解決因熱瀝青與乳化液之間溫差大而導(dǎo)致的乳化過程氣化問題，提高乳化質(zhì)量。 瀝青乳液顆粒超細(xì)化分散技術(shù)瀝青乳液顆粒超細(xì)化分散技術(shù) 提高瀝青乳液體系的分散性，改善

17、瀝青乳液的溫度適應(yīng)性與儲(chǔ)運(yùn)穩(wěn)定性。提高瀝青乳液體系的分散性，改善瀝青乳液的溫度適應(yīng)性與儲(chǔ)運(yùn)穩(wěn)定性。 水泥水化與瀝青破乳膠結(jié)過程的匹配設(shè)計(jì)與控制水泥水化與瀝青破乳膠結(jié)過程的匹配設(shè)計(jì)與控制 通過無機(jī)材料性能調(diào)整、外加劑開發(fā)與配比優(yōu)化，改善瀝青乳液與水泥的適應(yīng)性通過無機(jī)材料性能調(diào)整、外加劑開發(fā)與配比優(yōu)化，改善瀝青乳液與水泥的適應(yīng)性。 高性能高性能CACA砂漿的性能砂漿的性能( (多用途多用途) )設(shè)計(jì)與制備施工技術(shù)設(shè)計(jì)與制備施工技術(shù) 開發(fā)出能適應(yīng)不同環(huán)境條件要求的開發(fā)出能適應(yīng)不同環(huán)境條件要求的CACA砂漿產(chǎn)品與植被施工技術(shù)。砂漿產(chǎn)品與植被施工技術(shù)。 第13頁/共52頁CACA砂漿的原材料選擇砂漿的原

18、材料選擇水泥水泥 水泥是水泥是CA砂漿中主要的膠結(jié)材料之一，同時(shí)它的水化又能有效地促進(jìn)乳化瀝青的破乳膠結(jié)，因此，水泥對(duì)砂漿中主要的膠結(jié)材料之一，同時(shí)它的水化又能有效地促進(jìn)乳化瀝青的破乳膠結(jié)，因此，水泥對(duì)CA砂漿的新拌狀態(tài)和后期的硬化膠結(jié)過程有著重要的影響。砂漿的新拌狀態(tài)和后期的硬化膠結(jié)過程有著重要的影響。 要嚴(yán)格選擇水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)。要嚴(yán)格選擇水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)。早強(qiáng)波特蘭水泥。為此新鮮水泥要妥善保管并貯藏。早強(qiáng)波特蘭水泥。為此新鮮水泥要妥善保管并貯藏。 由于由于CACA砂漿中絕對(duì)水灰比較大，且灌注后在砂漿中絕對(duì)水灰比較大，且灌注后在24h24h內(nèi)需要至少有內(nèi)需要至少有0.1MPa0.1MP

19、a的強(qiáng)度，因此一般采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為的強(qiáng)度，因此一般采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.542.5級(jí)及以上級(jí)及以上 。第14頁/共52頁CACA砂漿的原砂漿的原料料摻和材摻和材 摻合材主要指膨脹劑，常用鈣釩石類膨脹劑。其膨脹性能能與水泥摻合材主要指膨脹劑，常用鈣釩石類膨脹劑。其膨脹性能能與水泥瀝青的膠結(jié)硬化和后期的強(qiáng)度發(fā)展協(xié)調(diào)一致，而且具有膨脹量合適的優(yōu)點(diǎn)瀝青的膠結(jié)硬化和后期的強(qiáng)度發(fā)展協(xié)調(diào)一致，而且具有膨脹量合適的優(yōu)點(diǎn)。 有時(shí)為了改善制備砂漿的均質(zhì)性、和易性及其硬化體的力學(xué)性能，常添加一些礦物摻和料，如硅灰、粉煤灰、礦渣等有時(shí)為了改善制備砂漿的均質(zhì)性、和易性及其硬化體的

20、力學(xué)性能，常添加一些礦物摻和料，如硅灰、粉煤灰、礦渣等。膨脹劑性能指標(biāo)膨脹劑性能指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)指標(biāo)名稱標(biāo)準(zhǔn)1細(xì)度0.08mm篩篩余（%）103限制膨脹率水中14d（%）0.021.25mm篩篩余（%）0.5空氣中28d（%）-0.022氧化鎂含量（%）5.0第15頁/共52頁CACA砂漿的原砂漿的原料料鋁粉鋁粉 鋁粉作為鋁粉作為CA砂漿尚未固化前的膨脹劑。砂漿尚未固化前的膨脹劑。適當(dāng)?shù)匿X粉摻量產(chǎn)生體積膨脹足以抵消適當(dāng)?shù)匿X粉摻量產(chǎn)生體積膨脹足以抵消CA砂漿砂漿24h內(nèi)高達(dá)內(nèi)高達(dá)23%的體積收縮。的體積收縮。 在溫度和在溫度和PH值相同的條件下，對(duì)鋁粉發(fā)氣具有決定性影響的主要因素是鋁粉的

21、值相同的條件下，對(duì)鋁粉發(fā)氣具有決定性影響的主要因素是鋁粉的純度、細(xì)度和顆粒形狀純度、細(xì)度和顆粒形狀。 一般對(duì)鋁粉提出下列具體要求：一般對(duì)鋁粉提出下列具體要求：（1 1） 鋁粉應(yīng)呈銀灰色，沒有結(jié)塊，無污泥雜質(zhì)鋁粉應(yīng)呈銀灰色，沒有結(jié)塊，無污泥雜質(zhì)（2 2） 鋁粉的顆粒形狀應(yīng)呈鱗片狀，且細(xì)度為鋁粉的顆粒形狀應(yīng)呈鱗片狀，且細(xì)度為300m300m篩通過率大于篩通過率大于98%98%（3）金屬鋁的含量不應(yīng)少于88%，有機(jī)化合物的含量不應(yīng)超過1.5%第16頁/共52頁CACA砂漿的原砂漿的原料料消泡劑消泡劑 在機(jī)械攪拌過程中，在機(jī)械攪拌過程中， CA砂漿中往往會(huì)引入大量氣泡。雖然合理的氣泡含量和氣孔結(jié)構(gòu)可緩

22、和砂漿中往往會(huì)引入大量氣泡。雖然合理的氣泡含量和氣孔結(jié)構(gòu)可緩和CA砂漿層內(nèi)的自由水受凍害膨脹時(shí)產(chǎn)生的冰晶壓力，提高砂漿層內(nèi)的自由水受凍害膨脹時(shí)產(chǎn)生的冰晶壓力，提高CA砂漿的抗凍性能，但氣泡含量的增加會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度降低。研究表明，砂漿的抗凍性能，但氣泡含量的增加會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度降低。研究表明，CA砂漿合適的氣泡含量應(yīng)在砂漿合適的氣泡含量應(yīng)在816。 通過摻入消泡劑，可以優(yōu)化通過摻入消泡劑，可以優(yōu)化CA中的氣孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量，提高中的氣孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量，提高CA中耐久性和耐候性。目前常用的消泡劑主要有有機(jī)硅類、磷酸三丁酯。中耐久性和耐候性。目前常用的消泡劑主要有有機(jī)硅類、磷酸三丁酯。 消泡劑應(yīng)具備：消泡

23、劑應(yīng)具備： （1 1） 化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較低的表面張力和化學(xué)穩(wěn)定性好，具有較低的表面張力和HLBHLB值值（2 2）不溶于被消泡的介質(zhì)，能按一定的粒子大小均勻分布于泡沫介質(zhì)中）不溶于被消泡的介質(zhì)，能按一定的粒子大小均勻分布于泡沫介質(zhì)中（3）加到氣泡體系中，不影響體系的性質(zhì)）加到氣泡體系中，不影響體系的性質(zhì)（4）無生理活性，安全性高）無生理活性，安全性高第17頁/共52頁 瀝青乳液是瀝青顆粒均勻分散在乳化劑與穩(wěn)定劑組成的水溶液中而形成的一種熱力學(xué)穩(wěn)定的懸浮體系。瀝青乳液是瀝青顆粒均勻分散在乳化劑與穩(wěn)定劑組成的水溶液中而形成的一種熱力學(xué)穩(wěn)定的懸浮體系。CACA砂漿的原砂漿的原料料瀝青乳液瀝青乳液

24、第18頁/共52頁水包油油包水油水互混乳狀液存在的三種狀態(tài)第19頁/共52頁瀝青乳液的破乳過程瀝青乳液的破乳過程第20頁/共52頁改性改性基質(zhì)瀝青基質(zhì)瀝青改性瀝青改性瀝青瀝青乳液瀝青乳液乳化乳化改性改性乳化乳化瀝青乳液的生產(chǎn)方式瀝青乳液的生產(chǎn)方式第21頁/共52頁瀝青乳液生產(chǎn)流程圖瀝青乳液生產(chǎn)流程圖穩(wěn)定劑酸液乳化劑瀝青瀝青乳液膠體磨進(jìn)水口第22頁/共52頁瀝青乳化與改性生產(chǎn)設(shè)備瀝青乳化與改性生產(chǎn)設(shè)備第23頁/共52頁2022-4-26251 1、工作性能灌注性能、工作性能灌注性能CAM ICAM I型、型、IIII型的性能指標(biāo)與試驗(yàn)方法型的性能指標(biāo)與試驗(yàn)方法砂漿類型項(xiàng)目單位指標(biāo)要求CAM I型

25、流動(dòng)度s1826可工作時(shí)間min30CAM II型流動(dòng)度s80120擴(kuò)展度/D5 280mm 和 t280 16sD30 280mm 和 t280 22sCAMCAM的性能指標(biāo)與試驗(yàn)方法的性能指標(biāo)與試驗(yàn)方法第24頁/共52頁可工作時(shí)間可工作時(shí)間流動(dòng)度流動(dòng)度(18-26s)I I型型CAMCAM的工作性表征的工作性表征第25頁/共52頁擴(kuò)展度擴(kuò)展度(16-22s）50mm190mm280mmIIII型型CAMCAM的工作性表征的工作性表征流動(dòng)度流動(dòng)度(80-120s)第26頁/共52頁含氣量測(cè)定儀含氣量測(cè)定儀2 2、含氣量抗凍性、含氣量抗凍性砂漿類型項(xiàng)目單位指標(biāo)要求CMA I含氣量%812表觀密

26、度kg/m31300CMA II含氣量% 10.0表觀密度kg/m31800空氣量（）（理論容重實(shí)空氣量（）（理論容重實(shí)測(cè)容重）測(cè)容重）/ 理論容重理論容重100 理論容重各材料重量之總和理論容重各材料重量之總和/各各材料的重量材料的重量/比重的總和比重的總和錐形瓶錐形瓶第27頁/共52頁3 3、體積穩(wěn)定性板下空間填充致密、體積穩(wěn)定性板下空間填充致密砂漿類型項(xiàng)目單位指標(biāo)要求CAM I膨脹率%13CAM II膨脹率%02.0游標(biāo)卡尺h(yuǎn)H玻璃板250ml量筒CAMD體積膨脹率（）體積膨脹率（）0.000314（H0-H24）D2線膨脹率（）線膨脹率（）(h2-h1)/h1 100%早期體積穩(wěn)定性早

27、期體積穩(wěn)定性第28頁/共52頁 取 樣 的取 樣 的 C A M 注 入注 入4416cm的模具內(nèi)，的模具內(nèi)，在在201、濕度、濕度68的的條件下養(yǎng)生條件下養(yǎng)生1天（天（24h）后）后脫模，用比長儀測(cè)量脫模，用比長儀測(cè)量CAM在齡期在齡期1、3、7、28、60、90天的長度變化率。天的長度變化率。長期體積穩(wěn)定性長期體積穩(wěn)定性第29頁/共52頁%1005 .0量上下部平均單位容積質(zhì)部單位容積質(zhì)量）（下部單位容積質(zhì)量材料分離度（）4 4、材料分離度、材料分離度砂漿類型項(xiàng)目單位指標(biāo)要求CAM I材料分離度%1.0CAM II材料分離度%0.100.701.80CAM II抗壓強(qiáng)度MPa2.0 10.

28、0 15.0抗折強(qiáng)度MPa 1.0 2.0 3.0砂漿類型項(xiàng)目單位指標(biāo)要求CAM I彈性模量MPa100300CAM II彈性模量MPa700010000第31頁/共52頁5 5、抗凍性、抗凍性砂漿類型項(xiàng)目指標(biāo)要求CAM I抗凍性300 次凍融循環(huán)試驗(yàn)后，相對(duì)動(dòng)彈模量不得小于60，質(zhì)量損失率不得大于5CAM II抗凍性外觀無異常，剝落量2000g/m，相對(duì)動(dòng)彈模量60%6 6、耐久性、耐久性砂漿類型項(xiàng)目指標(biāo)要求CAM I耐候性無剝落、無開裂、相對(duì)抗壓強(qiáng)度不低于70%CAM II抗疲勞性10000 次不斷裂第32頁/共52頁（1）原材料）原材料水泥水泥 CAM-I、CAM-II均要求采用強(qiáng)度等級(jí)

29、不低于均要求采用強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5 的硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥（的硅酸鹽水泥或快硬硫鋁酸鹽水泥（提高早期強(qiáng)度提高早期強(qiáng)度），其技術(shù)要求應(yīng)符合，其技術(shù)要求應(yīng)符合GB 175 或或JC 933 的規(guī)定。的規(guī)定。CAMCAM的制備關(guān)鍵技術(shù)的制備關(guān)鍵技術(shù)1、CAM的配合比設(shè)計(jì)的配合比設(shè)計(jì)第33頁/共52頁改性改性基質(zhì)瀝青基質(zhì)瀝青改性瀝青改性瀝青瀝青乳液瀝青乳液乳化乳化乳化乳化瀝青乳液瀝青乳液 瀝青或改性瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用瀝青或改性瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下經(jīng)過機(jī)械剪切作用制得的均勻分散體。下經(jīng)過機(jī)械剪切作用制得的均勻分散體。第34頁/共52頁CAM-ICAM-I用普通瀝青

30、技術(shù)要求用普通瀝青技術(shù)要求CAM-IICAM-II用普通瀝青技術(shù)要求用普通瀝青技術(shù)要求應(yīng)選用重交通道路石油瀝青或道路石油瀝青（應(yīng)選用重交通道路石油瀝青或道路石油瀝青（B B 級(jí)以上）。級(jí)以上）。第35頁/共52頁SBSSBS改性瀝青技術(shù)指標(biāo)改性瀝青技術(shù)指標(biāo)CAM-ICAM-I用用SBSSBS改性瀝青技術(shù)要求改性瀝青技術(shù)要求CAM-IICAM-II用用SBSSBS改性瀝青技術(shù)要改性瀝青技術(shù)要求求第36頁/共52頁SBRSBR改性瀝青技術(shù)指標(biāo)改性瀝青技術(shù)指標(biāo)CAM-ICAM-I用用SBRSBR改性瀝青技術(shù)要求改性瀝青技術(shù)要求CAM-IICAM-II用用SBRSBR改性瀝青技術(shù)要改性瀝青技術(shù)要求求第

31、37頁/共52頁CAM-ICAM-I用乳化瀝青技術(shù)要求用乳化瀝青技術(shù)要求CAM-IICAM-II用乳化瀝青技術(shù)要求用乳化瀝青技術(shù)要求第38頁/共52頁 采用河砂、山砂或機(jī)制砂。細(xì)骨料應(yīng)為最大粒徑小于采用河砂、山砂或機(jī)制砂。細(xì)骨料應(yīng)為最大粒徑小于2.36mm 2.36mm 的巖石顆粒，不得包含軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。的巖石顆粒，不得包含軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。細(xì)骨料（砂）細(xì)骨料（砂）第39頁/共52頁 宜采用有機(jī)硅類消泡劑。宜采用有機(jī)硅類消泡劑。 宜采用硫鋁酸鈣類膨脹劑，除初凝時(shí)間應(yīng)大于宜采用硫鋁酸鈣類膨脹劑，除初凝時(shí)間應(yīng)大于60min 外，其它性能應(yīng)符合外，其它性能應(yīng)符合JC 476的規(guī)定。的

32、規(guī)定。膨脹劑膨脹劑消泡劑消泡劑引氣劑引氣劑宜采用松香類引氣劑。宜采用松香類引氣劑。第40頁/共52頁 采用鱗片狀鋁粉，其性能應(yīng)符合采用鱗片狀鋁粉，其性能應(yīng)符合GB/T 2085.1 的的規(guī)定。規(guī)定。鋁粉鋁粉 在溫度和在溫度和PH值相同的條件下，對(duì)鋁粉發(fā)氣具有值相同的條件下，對(duì)鋁粉發(fā)氣具有決定性影響的主要因素是鋁粉的純度、細(xì)度和顆粒決定性影響的主要因素是鋁粉的純度、細(xì)度和顆粒形狀。形狀。（1 1）鋁粉應(yīng)呈銀灰色，沒有結(jié)塊，無污泥雜質(zhì)）鋁粉應(yīng)呈銀灰色，沒有結(jié)塊，無污泥雜質(zhì)（2 2）鋁粉的顆粒形狀應(yīng)呈鱗片狀，且細(xì)度為）鋁粉的顆粒形狀應(yīng)呈鱗片狀，且細(xì)度為300m300m篩通過率大于篩通過率大于98%9

33、8%（3）金屬鋁的含量不應(yīng)少于）金屬鋁的含量不應(yīng)少于88%，有機(jī)化合物的含量不應(yīng)超過，有機(jī)化合物的含量不應(yīng)超過1.5%第41頁/共52頁CAMI型設(shè)計(jì)基本原則：型設(shè)計(jì)基本原則：（a） 水泥用量宜在水泥用量宜在250300 kg/m3之間。之間。（b） 水灰比宜不大于水灰比宜不大于0.90。（c） 乳化瀝青（含聚合物乳液）與水泥的比值應(yīng)不小于乳化瀝青（含聚合物乳液）與水泥的比值應(yīng)不小于1.40。CAMII型設(shè)計(jì)基本原則：型設(shè)計(jì)基本原則：（a） 水泥用量宜不小于水泥用量宜不小于400 kg/m3。（b） 乳化瀝青與水泥的比值宜不小于乳化瀝青與水泥的比值宜不小于0.35。（c） 水灰比宜不大于水灰比宜不大于0.58。（2）配合比設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)）配合比設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)第42頁/共52頁水泥水泥水水慢攪慢攪30s30s快攪快攪60s60s瀝青乳液瀝青乳液 砂砂 消泡劑消泡劑鋁粉鋁粉慢攪慢攪30s30s快攪快攪120s120s慢攪慢攪60s60s摻合料摻合料2、CAM的拌和工藝的拌和工藝工藝工藝A：分批加料拌和工藝：分批加料拌和工藝各研究單位在制備各研究單位在制備CAM時(shí)采用的加料順序有所不同。時(shí)采用的加料順序有所不同。第43頁/共52頁水水 泥泥外加劑外加劑水水慢攪慢攪30s30s快攪快攪60s60s瀝青乳液瀝青乳液鋁粉鋁粉慢攪慢