水泥乳化瀝青砂漿（CA砂漿）試驗室儀器配置
水泥瀝青砂漿（cement asphalt mortar，簡稱CA砂漿）是高速鐵路CRTS型板式無砟軌道的核心技術(shù)，是一種由水泥、乳化瀝青、細骨料、水和多種外加劑等原材料組成，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無機復合材料。水泥瀝青砂漿是一種利用水泥吸水后水化加速乳化瀝青破乳，由水泥水化物和瀝青裹砂形成的立體網(wǎng)絡。它以乳化瀝青和水泥這兩種性質(zhì)差異很大的材料作為結(jié)合料，其剛度和強度比普通瀝青混凝土高，但是比水泥混凝土低。其特點在于剛?cè)岵?，以柔性為主，兼具剛性。水泥瀝青砂漿填充于厚度約為50mm的軌道板與混凝土底座之間，作用是支承軌道板、緩沖高速列車荷載與減震等作用，其性能的好壞對板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的平順性、耐久性和列車運行的舒適性與安全性以及運營維護成本等有著重大影響。CA砂漿已逐漸成為板式無砟軌道道床材料的*選擇。
目前，我國使用的水泥瀝青砂漿有兩種，分別是用在CRTS I型板式無砟軌道上的CRTS I型CA砂漿和用在CRTS II型板式無砟軌道上的CRTS II型CA砂漿。
CRTS I型CA砂漿和CRTS II型CA砂漿的比較
砂漿類型 | 有機物含量 | 組成 | 乳化瀝青 | 性能特點 |
CRTS I型 | 30% | 水泥和乳化瀝青的用量相當 | 陽離子型 | 強度、彈性模量低；環(huán)境敏感度高 |
CRTS II型 | ≤15% | 以無機材料為主 | 陰離子型 | 強度彈性模量高；性能主要是水泥的基本特征 |
水泥瀝青砂漿的主要性能
水泥瀝青砂漿有三大性能：工作性能、力學性能和耐久性。其中工作性能的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在流動度、擴展度和可工作時間三個方面；力學性能則通過測量其抗折強度、抗壓強度和彈性模量來衡量；而評價耐久性的指標是抗凍性和耐疲勞性能。
在工程應用中，測試的內(nèi)容主要有：干料的擴展度、干料的抗壓強度和水泥瀝青砂漿的膨脹率、擴展度、流動度、分離度、含氣量、力學性能、抗凍融性、抗疲勞性等性能。
水泥瀝青砂漿在我國的應用情況
我國*條應用CRTS I型CA砂漿的高速鐵路是在哈大線上，*條應用CRTS II型CA砂漿的高速鐵路是京津城際客運專線。目前，我國已建成和正在建設的京滬、武廣、鄭西、滬寧、寧杭等高速鐵路都將采用水泥瀝青砂漿。
雖然經(jīng)過在秦沈線、鄭西線、武廣線和京津城際等路段的鋪設實驗，得出了一些具體的研究成果，取得了一定的實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)經(jīng)驗。但是，總體來說我國CA砂漿研究仍處于起步階段，在CA砂漿耐久性、力學性能等方面研究不足，更缺乏適合我國具體軌道環(huán)境的CA砂漿的性能指標。當前，國內(nèi)參與CA砂漿研制和技術(shù)開發(fā)單位總體不多，而且技術(shù)水平參差不齊，國內(nèi)CA砂漿設計技術(shù)和水平無論在理論研究還是實踐工程應用都存在一定差距。因此，針對上面所提不足，應該有針對性的對CA砂漿進行更加深入的研究。
水泥瀝青砂漿的技術(shù)要求
CRTS I型CA砂漿的技術(shù)要求
序 號 | 項 目 | 單 位 | 指標要求 |
1 | 砂漿溫度 | ℃ | 5～40 |
2 | 流動度 | s | 18～26 |
3 | 可工作時間 | min | ≥30 |
4 | 含氣量 | % | 8～12 |
5 | 表觀密度 | kg/m | > 1300 |
6 | 抗壓強度 | 1d | MPa | > 0.10 |
7d | > 0.70 |
28d | > 1.80 |
7 | 彈性模量（28d） | MPa | 100～300 |
8 | 材料分離度 | % | < 1.0 |
9 | 膨脹率 | % | 1.0～3.0 |
10 | 泛漿率 | % | 0 |
11 | 抗凍性 | 300次凍融循環(huán)試驗后，相對動彈模量不得小于60%，質(zhì)量損失率不得大于5%。 |
12 | 耐候性 | 無剝落、無開裂、相對抗壓強度不低于70%。 |
CRTS II型CA砂漿技術(shù)要求
序號 | 項目 | 單位 | 性能指標要求 |
1 | 拌合物溫度 | ℃ | 5～35 |
2 | 擴展度 | / | D5≥280mm和t280≤16s
D30≥280mm和t280≤22s |
3 | 流動度 | s | 80~120 |
4 | 分離度 | % | ≤3.0 |
5 | 含氣量 | % | ≤10.0 |
6 | 單位容積質(zhì)量 | kg/m | ≥1800 |
7 | 膨脹率 | % | 0～2.0 |
8 | 抗折強度 | MPa | 1d | ≥1.0 |
7d | ≥2.0 |
28d | ≥3.0 |
9 | 抗壓強度 | MPa | 1d | ≥2.0 |
7d | ≥10.0 |
28d | ≥15.0 |
10 | 彈性模量（28d） | MPa | 7000～10000 |
11 | 抗凍性（28d） | / | 外觀無異常，剝落量≤2000g/m，相對動彈模量大于等于60% |
12 | 抗疲勞性（28d） | / | 10000次不斷裂 |
水泥乳化瀝青砂漿（CA砂漿）實驗室儀器配置
序號 | 設備名稱 | 型 號 | 主要參數(shù) | 報價 |
1 | 秒表 | 504 | 機械，精度0.1秒 | 165 |
2 | 溫度計 | TES-1310 | -50~150℃；分辨率0.1℃；數(shù)字式 | 260 |
3 | 深度卡尺 | 200 | 0~200mm | 150 |
4 | 數(shù)顯游標卡尺 | 200 | 范圍0~200mm；讀數(shù)0.01mm | 180 |
5 | 凍融試驗機 | | 樣本規(guī)格：100×100×400mm，樣本中心溫度：-18℃~+5℃±2℃ | 38000 |
6 | 動彈模量測定儀 | | 頻率：300Hz~25000Hz，針型接觸式 | 4200 |
7 | 電動輕攪拌機 | | 外形：300×260×800mm，無負荷回轉(zhuǎn)速度60~1200r/min，攪拌容量10L | 5500 |
8 | 篩子 | | JIS z8801 75，150，300，600um，1.18，2.36，4.75mm | 500 |
9 | 圓錐 | | | 30 |
10 | CA砂漿標準養(yǎng)護箱 | JBY-40B | 控溫范圍0℃~100℃、控溫精度±0.5℃，濕度30%~98% | 4500 |
11 | 微機控制電子材料試驗機 | CMT6104 | 外形：620×460×1530；zui大試驗力：10kN，試驗寬度：340mm，拉伸空間：700mm | 28500 |
| CMT5504 | zui大試驗力50KN | 38000 |
12 | 耐候試驗機 | | 照射溫度63±3℃，濕度30~70±5%，黑暗時槽內(nèi)溫度30±2℃，濕度95±5%，直徑960mm | 40000 |
13 | 中型攪拌機 | | 容量23.6L，攪拌容量16L，無極變速，公轉(zhuǎn)30~150，自傳：r軸45~245，q軸105~566，用于混合試驗 | 9000 |
14 | 超聲波法非破壞試驗儀 | | | 26000 |
15 | 凍融循環(huán)試驗機 | GDR3-9 | | 75000 |
16 | 流動度測定儀 | 152x280x10mm | 銅板做 | 350 |
精鑄 | 1400 |
17 | 擴展度測定義 | 50x190mm | 帶40x40mm玻璃板，標尺 | 500 |
18 | 乳化瀝青水泥攪拌機 | RSJ-5L | 乳化瀝青水泥適應性攪拌 | 65000 |
19 | 含氣量測試儀 | B2030 | 仿德式直讀 | 4500 |
20 | 分離度試模 | 50x50mm | 鑄鐵 | 120 |
21 | PTFE片 | 150x150x2mm | 凍融實驗 | 50 |
22 | 聚乙稀試驗袋 | | 泛漿率試驗 | 2 |
23 | 膨脹率量筒 | 250mL | 膨脹率試驗 | 15 |
24 | 量筒 | 1000mL | | 25 |
25 | CA砂漿超聲洗浴 | Xy-10l | | 5000 |
26 | 超聲傳播時間測量裝置 | | | 3000 |
27 | CA砂漿石墨片 | 100x100x2mm | 抗疲勞試驗 | 50 |
28 | 分離度試模 | 50x50mm | 有機玻璃帶割縫 | 30 |
29 | CA砂漿J形漏斗 | 70x420x10mm | 銅板做 | 400 |
銅精鑄 | 950 |
30 | 凍融試驗容器 | 250x200x12 | | 300 |
