水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计

水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计 水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计 技术研发TIgCItNOL0GYAND【AIRlxET Vo1.19No.1.2012 水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计 王金宁 (中铁大桥局集团第一工程有限公司,河南郑州450053) 摘要:水泥乳化沥青砂浆对组成配比,计量精度,加料顺序,搅拌速度,搅拌时间,搅拌 机内的干净程度,水质,温度等施工 和环境因素很敏感.文章对水泥乳化沥青砂浆配合比设计的过程进行了分析. 关键词:配比;性能;质量 doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2012.01.050 1水泥乳化沥青砂浆的材料组成及其要求 水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青与水泥胶结砂子形成的具 有一定弹韧性的砂浆,其主要组成有乳化沥青,水泥,砂,水和其 它几种添加剂. 1.1乳化沥青 CRTSII型板式无砟轨道结构采用的是阴离子型乳化沥青 (固含量?60%). 乳化沥青是将基质沥青或改性沥青加热热融和乳化皂液(包 括乳化剂,稳定剂,电解质等)与水一起,经乳化机的机械作用,以 细小微粒分散于水溶液中形成的水包油型乳化沥青,因此,乳化沥 青含有基质沥青,乳化剂,稳定剂,电解质和水.乳化沥青在水泥乳 化沥青中主要起胶结,增韧和调节施工性能的作用. 1.2干料 将水泥乳化沥青砂浆中必需的硅酸盐水泥,砂和其它固态 组分材料,采用先进的干粉混合工艺与设备,工厂化生产为干 料. 水泥主要是硅酸盐系水泥,有时为了降低收缩,也采用了硫 铝酸盐水泥.所使用的水泥必须与乳化沥青进行相容性试验,只 有相容性合格的水泥才能用于配制水泥乳化沥青砂浆.砂主要 是河砂或机制砂,最大粒径以不大于1.18mm为宜,细度模数为 1.5左右. 1.3添加荆 为了调节和改善水泥乳化沥青砂浆的性能,采用了种类繁 多的添加剂,如凝结时间调节剂,膨胀剂,发泡剂,消泡剂,减水 剂,电解质,增稠剂等.这些添加剂在水泥乳化沥青砂浆中的掺 量很少,但作用很重要,其主要作用有以下几点:?调节水泥乳 化沥青砂浆的可工作时间和凝结硬化时间;?产生一定的体积 膨胀,以消除砂浆灌注过程中和灌注施工后,水泥乳化沥青砂浆 充填层与轨道板间可能存在的缝隙;?消除搅拌时在水泥乳化 沥青砂浆中形成的大气泡;?改善新拌水泥乳化沥青砂浆的流 动性与稳定性. 2水泥乳化沥青砂浆配合比设计 2.1水泥乳化沥青砂浆配合比设计分为4个阶段: 1J理论配合比.通过试验研究确定的,其性能指标符合相关 技术条件要求,经过工程实践考验,并通过铁道部技术审查的水 泥乳化沥青砂浆配合比. 2)初始配合比.在选定理论配合比的基础上,施工单位综合 考虑原材料,作业环境等因素,通过配合比试验,确定初始配合 比.其性能指标符合相关技术条件要求的砂浆配合比. 3)基本配合比.采用初始配合比进行工艺性试验,通过工艺 74 性试验,性能测试和揭板检查等,并经建设单位指定委托实验室 的常规检验和型式检验验证,确定基本配合比. 4)施工配合比.砂浆灌注施工前,现场试验人员在基本配合 比的基础上,通过拌合物性能试验确定的,不超出基本配合比允 许范围,确定直接用于砂浆拌制的施工配合比. 2.2初始配合比 理论配合比的范围很广,与我们过去所认识的配合比有很 大不同.这主要是因为干粉中胶凝材料的含量在35%4O%之 间,特别是掺加的各种添加剂的相互作用,在前期施工中找不到 最佳的掺量.如消泡剂与发泡剂,减水剂与增稠剂等相互作用的 最佳比例,在加上水泥乳化沥青砂浆的性能与环境的温度和设 备都有很大的关系.要达到适合本工地气候和环境条件的配合 比,从2OLO'62月N4月底,我们进行了大量的试验,最终确定了初 始配合比中使用的干粉中胶凝材料的含量为35%,沥青的用量为 250kg/m3,水用量为155—1900kg/m3,减水剂用量为1.8—2_50kg/m3, 通过试验水泥乳化沥青砂浆各项指标满足要求. 2.3基本配合比 使用初始配合比,模拟施工现场,利用砂浆搅拌车,进行工 艺试验,性能测试和接板检查,找出适合现场的基本配合比,固 定大部分参数,为现场施工提供可以使用的配比,并进行常规检 验和型式检验验证. 由于水泥乳化沥青砂浆的性能和使用的搅拌设备也有很大 关系,所以在我们对现场使用的II—S—L/G一6OO型和BZM400型砂 浆搅拌车分别进行试验,找出适合各自车型的基本配合比. 在确定基本配合比过程中,水泥乳化沥青砂浆中的干料和乳 化沥青固定,减水剂,消泡剂和水这三种材料尽量在一定的温度范 围内固定两种,因为减水剂,消泡剂与干料中的增稠剂,发泡剂等 各种添加剂相互影响太大,不易控制,最终确定调整用水量来满足 不同条件的砂浆性能II—S-L/G一6O0型砂浆车配合比. 搅拌方式和顺序:?乳化沥青和水同时加入,以90r/min的速 度搅拌24s;?投入减水剂和消泡剂,以同样的速度搅拌6s;?投入 干粉料,以120r/min的速度搅拌140s;?减速至30r/min,搅拌6os. 2.4CA砂浆出仓 干料和乳化沥青用量和基本配合比一致,水用量调整为 155185kg/m3,减水剂用量调整为1.8kg/m,消泡剂62.5g/m. 搅拌方式和顺序:?乳化沥青和水同时加入,以90r/min的速度 搅拌24s;?投入减水剂和消泡剂,以同样的速度搅拌6s;?投入干 粉料,以110r/min的速度搅拌140s;?减速至30r/min,搅拌100s. 参考文献: f11周熙,贺铭.公路交通技术[J/OL].网,2oo6(3).