摘要：抗壓強(qiáng)度是CA砂漿主要的力學(xué)指標(biāo)之一，由于CA砂漿組成復(fù)雜，影響抗壓強(qiáng)度的因素較多，本文從水泥的水化速率，A/C值，S/C值等三個(gè)主要的指標(biāo)入手，分析了以上三個(gè)因素對(duì)CA砂漿抗壓強(qiáng)度的影響，并給出了參考值。

關(guān)鍵詞：CA砂漿 抗壓強(qiáng)度 因素 分析

前言

CRTS-II型板式無(wú)碴軌道具有精度高，施工速度快，舒適度高，安全性好的優(yōu)點(diǎn)，是我國(guó)高速鐵路建設(shè)所采用的主型軌道結(jié)構(gòu)之一， II型CA砂漿是用于該類(lèi)軌道結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，填充于軌道板與混凝土道床之間約50mm的扁平狀空間內(nèi)，主要起到支撐軌道板，緩沖高速列車(chē)荷載與減振的作用，因此要求CA砂漿具有足夠的強(qiáng)度和必要的彈性，以及優(yōu)良的施工性能?？箟簭?qiáng)度又是CA砂漿重要的力學(xué)指標(biāo)，直接影響到板式軌道結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。因此，研究分析抗壓強(qiáng)度的影響因素對(duì)確保CA砂漿具有足夠的抗壓強(qiáng)度具有重要的意義。

1. CA砂漿的定義

CA砂漿是水泥瀝青砂漿英文名稱(chēng)cement asphalt mortar的首字母縮寫(xiě)，也稱(chēng)CAM。是一種由水泥，乳化瀝青，細(xì)骨料（砂），混合料、水、鋁粉及功能外加劑等多種原料組成。經(jīng)水泥水化硬化與瀝青破乳膠結(jié)共同作用而形成的一種新型有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合材料。

2.試驗(yàn)方法

參照客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路CRTS-Ⅱ型板式無(wú)碴軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件。

3.原材料

（1）瀝青乳液：自制慢裂快凝型陰離子瀝青乳液，固含量60%。

（2）水泥：江南水泥P.O 42.5R（C1），固城水泥P.O 42.5R（C2）和上坊硫鋁酸鹽水泥（C3）。

（3）砂：河砂，粒徑≤2.36mm，細(xì)度模數(shù)在1.4-2.2之間。

（4）膨化劑：細(xì)度為300um篩通過(guò)率大于98%。

（5）減水劑：遼寧科隆化工生產(chǎn)，β-萘磺酸甲醛高縮合物。

（6）消泡劑：密度0.978g/cm3。

（7）水：可飲用水。

4.試驗(yàn)結(jié)果與分析

（1）水泥品種的影響

CA砂漿硬化源于水泥水化硬化與瀝青乳液的破乳膠結(jié)過(guò)程，水泥水化過(guò)程對(duì)CA砂漿的結(jié)構(gòu)形成非常重要。它不僅影響CA砂漿的初始流動(dòng)度與可工作時(shí)間，而且還會(huì)影響CA砂漿強(qiáng)度發(fā)展，在A(yíng)/C=1.6，S/C=1.2，水膠比為0.55，減水劑摻量為1.0%時(shí)，以水泥C1，C2，C3分別制作試件，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1：不同水化率的水泥對(duì)CA砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

水泥品種

抗壓強(qiáng)度/Mpa

1d

7d

28d

C1

0.70

7.51

13.02

C2

1.79

9.28

13.98

C3

2.36

8.42

12.11

由上表試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水泥的水化率越高，早期的抗壓強(qiáng)度越大，尤其是1d對(duì)應(yīng)的抗壓強(qiáng)度是2.36 Mpa。但后期的28d抗壓強(qiáng)度則相對(duì)較低，只有12.11 Mpa。

因此，為了配制抗壓強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定的CA砂漿，盡量選用水化速率適中的水泥。本文推薦采用固城P.O 42.5R的水泥。

（2）A/C值的影響

A/C值是影響CA砂漿膠結(jié)硬化的一個(gè)重要因素，也是制備CA砂漿的關(guān)鍵指標(biāo)，CA砂漿凝結(jié)時(shí)間的測(cè)試方法參考了水泥凈漿凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定方法。水泥選用C2：固城P.O 42.5R的水泥，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2：A/C值對(duì)CA砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

編號(hào)

A/C值

水泥品種（C2）

瀝青

用量

減水劑用量

水用量

抗壓強(qiáng)度/Mpa

7d

28d

1

0.8

400

320

4.0

120

6.0

7.1

2

1.2

400

480

4.5

120

4.2

5.0

3

1.6

400

640

4.0

120

3.9

4.7

4

2.0

400

800

4.5

120

2.8

3.4

由表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨著A/C值的增大，CA砂漿的抗壓強(qiáng)度卻在逐漸下降，分別由7d的6.0 Mpa降低到2.8Mpa，下降率達(dá)到了53%，28d的7.1Mpa降低到3.4Mpa，下降率達(dá)到了52%。但從其它相關(guān)試驗(yàn)中已知，當(dāng)A/C值較小，即水泥含量較多時(shí)，漿體水化速率增加，此時(shí)初凝、終凝時(shí)間較短，不利于CA砂漿的施工，因此綜合考慮CA砂漿的強(qiáng)度與施工性，建議采用A/C值等于1.6配制CA砂漿。

（3）S/C比值的影響

選用C2水泥，A/C=1.6，水膠比0.55，減水劑摻量為1.0%，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3： S/C值對(duì)CA砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

S/C值

1.1

1.2

1.3.

1.4

1.5

1.6

抗壓

強(qiáng)度/Mpa

7d

7.2

8.3

8.9

8.0

6.8

6.2

28d

10.9

11.2

11.8

11.7

11.3

10.4

由表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨著S/C值的增加，7d，28d的抗壓強(qiáng)度都出現(xiàn)了先增加，后減小的發(fā)展趨勢(shì)，即S/C值由1.1增加到1.3時(shí)，7d的抗壓強(qiáng)度由7.2 Mpa增加到8.9Mpa的最大值，28d的抗壓強(qiáng)度由10.9Mpa增加到11.8Mpa的最大值，然后隨著S/C增加逐漸減小，當(dāng)S/C值增加到1.6時(shí)，7d，28d的抗壓強(qiáng)度分別減小到6.2Mpa和10.4Mpa，下降率分別為30%和12%。分析其原因，是因?yàn)槠鸪蹼S著用砂量的增加，CA砂漿密實(shí)性逐步提高，抗壓強(qiáng)度也就逐漸增加，隨著用砂量繼續(xù)增加，CA砂漿的界面逐漸加大，膠凝材料比例相對(duì)減小，抗壓強(qiáng)度隨之降低。因此，建議配制砂漿時(shí)S/C值控制在1.3-1.4之間。

結(jié)論

本文選用不同配合比的試件，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別從不同水化率的水泥，不同的A/C值，不同的S/C值等三個(gè)方面分析了對(duì)CA砂漿抗壓強(qiáng)度的影響，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論。

（1）水化速率越大的水泥，CA砂漿早期抗壓強(qiáng)度較高，但后期抗壓強(qiáng)度普遍較低，因此，為使CA砂漿強(qiáng)度發(fā)展穩(wěn)定且抗壓強(qiáng)度較大，需采用水化速率合適的水泥。

（2）A/C值，S/C值是制備CA砂漿的兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，隨著A/C值增加，漿體的抗壓強(qiáng)度降低，建議A/C值控制1.4-2.0之間；隨著S/C值的增加，漿體的抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加再減小的趨勢(shì)，建議S/C值控制在1.3-1.4之間。

參考文獻(xiàn)

[1]趙勇.CA 砂漿配制的工藝試驗(yàn)研究[J]. 鐵道建筑，2010（8）：128-129.

[2]王濤，胡曙光，王發(fā)洲，等. CA 砂漿強(qiáng)度主要影響因素的研究[J].鐵道建筑，2008（2）：109-111.

[3]鄭新國(guó)，劉競(jìng)，翁智財(cái)，等. CRTSⅡ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿的配制技術(shù)[J].鐵道建筑，2009（8）：121-124.

[4]趙東田.板式無(wú)碴軌道CA砂漿與施工技術(shù)研究[D].研究生學(xué)位論文，成都：西南交通大學(xué).2001.6.