CRTSⅠ型板式無砟軌道CA砂漿不同含氣量抗凍性能研究

解鵬 張明

南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 供電與工程學(xué)院鐵道工程系 南京 江蘇 210031

正文：

引言

水泥乳化瀝青砂漿（CA砂漿）常用作無砟軌道充填層材料，起到保證軌道平穩(wěn)和減振的作用。CA砂漿采用水泥、乳化瀝青、水和外加劑等材料復(fù)合而成，是一種新型復(fù)合材料。

為提高CA砂漿抗凍能力，目前我國相關(guān)規(guī)范要求CRTSⅠ型CA砂漿含氣量需在8%～12%。然而，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，CA砂漿的含氣量較難控制，且極不穩(wěn)定，并易出現(xiàn)氣泡層等現(xiàn)象，為此需系統(tǒng)地研究不同含氣量的CRTSⅠ型CA砂漿抗凍性能。

1 試驗(yàn)

本試驗(yàn)以含氣量1.9%、4.2%、9.1%、12.3%、15.2%、17.5%、19.6%和29.7%的CA砂漿試塊作為研究對(duì)象。其中，含氣量為通過測(cè)量新拌砂漿密度的方法來計(jì)算得到。各組砂漿配比如表1所示：

表1 CRTSⅠ型CA砂漿配比及攪拌時(shí)間

2 結(jié)果與分析

2.1 CRTSⅠ型CA砂漿凍融循環(huán)后抗壓強(qiáng)度的變化

將試驗(yàn)CA砂漿試塊分別經(jīng)歷凍融循環(huán)50次、100次、200次和500次，以未經(jīng)歷凍融循環(huán)試塊作為對(duì)比樣，試塊抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律如圖1。

圖1 凍融循環(huán)后CRTSⅠ型CA砂漿抗壓強(qiáng)度隨含氣量的變化

由圖1中可得，隨著含氣量的增加，砂漿試塊的強(qiáng)度逐漸降低。當(dāng)含氣量為7%～15%時(shí)，CRTSⅠ型CA砂漿試塊抗壓強(qiáng)度隨含氣量的增加保持穩(wěn)定，為1.77MPa～1.99MPa，降低并不明顯。

在經(jīng)歷凍融循環(huán)50次后，砂漿試塊抗壓強(qiáng)度均出現(xiàn)了降低，且含氣量越低，凍融循環(huán)后抗壓強(qiáng)度降低幅度越大。經(jīng)過凍融循環(huán)后，當(dāng)含氣量為10%～15%左右時(shí)，CRTSⅠ型 CA砂漿試塊抗壓強(qiáng)度值較高，且抗壓強(qiáng)度的峰值即在此區(qū)間內(nèi)。這表明含氣量在該區(qū)間的CRTSⅠ型CA砂漿具有較好的抗凍性。

2.2 CRTSⅠ型CA砂漿凍融循環(huán)后彈性模量的變化

經(jīng)過循環(huán)次數(shù)分別為50次、100次、200次和500次凍融循環(huán)后，試塊彈性模量的變化如圖2。

圖2 凍融循環(huán)后CRTSⅠ型CA砂漿彈性模量隨含氣量的變化

圖2表明，對(duì)比樣試塊隨含氣量的增加彈性模量值明顯降低，當(dāng)含氣量為1.9%時(shí)，對(duì)比樣彈性模量為297.3MPa，而當(dāng)含氣量為29.7%時(shí)，對(duì)比樣彈性模量僅為26.1MPa。

隨著含氣量的增加，歷經(jīng)凍融循環(huán)的CRTSⅠ型CA砂漿試塊彈性模量值逐漸降低，其中當(dāng)含氣量介于10%～15%時(shí)，彈性模量變化曲線有回升趨勢(shì)。由此可知，增大含氣量有利于改善CA砂漿的抗凍性，CA砂漿的含氣量在區(qū)間10%～15%時(shí)具有良好抗凍性。

3 結(jié)論

通過以上分析，得如下結(jié)論：

1）隨著含氣量的增加，凍融循環(huán)后CA砂漿的抗壓強(qiáng)度和彈性模量值逐漸減小。

2）當(dāng)含氣量介于區(qū)間10%～15%時(shí)，CRTSⅠ型CA砂漿的具有良好抗凍性。