水泥乳化沥青砂浆的组成与性能

水泥乳化沥青砂浆的组成与性能在板式无砟轨道结构中，砂浆垫层的重要功能是支撑调整和缓冲协调。这就要求垫层砂浆应有很好的施工性能、较低弹性模量和高延展性，以满足这些功能的要求。水泥乳化沥青砂浆的组成是与其性能相适应的。一、水泥乳化沥青砂浆的组成水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青和水泥胶结砂子形成的具有优良弹韧性

的砂浆，其主要组成有：。乳化沥青1乳化沥青是将沥青或改性沥青加热熔融，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。基本要求是乳化沥青在强碱性2.1.1质和水（如图所示）的水泥浆体中是稳定的，乳液类型可以是阳离子型，阴离子

水沥青颗粒乳化沥青的结构示意图（左）及显微照片（右）13-1 图

型或非离子型。乳化剂主要是一些常用的表面活性剂，如季铵盐、高元醇的硫酸酯、聚乙氧基烷基醚等。近几年，日本开发了专用乳化剂，这种乳化剂是一种类似于聚羧酸和聚醚类减水剂的共聚物，其特点是用这种乳化剂制备的乳化沥青与水泥浆的相容性很好，CA砂浆的工作性优异。所用基质沥青主要是针入度为80~100的直馏沥青。工程应用中，低弹性模量 CA砂浆主要采用阳离子型乳化沥青，其固体含量均要求在60%左右。

2。水泥

主要是硅酸盐水泥和掺混合材的复合硅酸盐水泥，为提

高凝结硬化速度，也采用快硬水泥，如硅酸盐水泥与铝酸盐水泥组成的混合水泥。

3。细骨料

河砂或机制硅砂，细度模数为1.4~1.8。

4。膨胀剂

主要采用煅烧合成的硫铝酸钙和氟铝酸钙或二者混合2。4000~10000cm的矿物粉末，石灰粉末，其细度要求为/g 5。发泡剂有铝粉、氮化铝、锌粉、锡粉、硅钙合金等粉末或其混合物。除这些基本组分材料外，还有一些因改善某项性能所需的添加剂，如消泡剂、电解质、增稠剂、减水剂、调凝剂、．

P乳剂（聚合物乳液）等等。纤维材料和所以，水泥乳化沥青砂浆是一种多组分、多物相的混合砂浆，新拌砂浆是一种介稳悬浮浆体。水泥乳化沥青砂浆的性能二、

。水泥乳化沥青砂浆的基本性能1为使砂浆垫层满足板式无砟轨道结构的要求，水泥乳化沥青砂浆必须具有以下四方面的性能：施工性能：流动性、稳定性、匀质性、可工作时间等物理性能：单位体积质量、含气量、膨胀率等力学性能：抗压强度、弹性模量、延展性等耐久性能：抗冻性、耐候性、抗水性等这些性能是相互关联、相互影响的，弹性砂浆垫层的力学性能与耐久性能不但取决于水泥乳化

沥青砂浆的组成与配比，而且在很大程度上取决于施工性能与现场施工质量控Ⅰ型板式无砟轨道用水泥乳化沥青砂浆

暂行技术条制。CRTS13-1规定的技术性能指标要求如表件（简称暂行技术条件）所示。 13-1 表水泥乳化沥青砂浆的性能指标要求序项目试验方法指标要求单位号

2。水泥乳化沥青砂浆性能的主要影响因素施工性能）1新拌水泥乳化沥青砂浆的施工性能主要有流动性、保持流

动性的能力、匀质性和稳定性等，其评价指标主要有流动度、可工作时间、泛浆率、分离度和砂浆温度。灌注施工工艺要求新拌水泥乳化沥青砂浆具流动性有自流平的特性，能在浆体高度差产生的重力作用下流动并充满灌注袋或轨道板

与底座板间的间隙，因此，砂浆必须具有很好的流动性。砂浆的流动性用流动度指标来评价，它是型漏斗所需的时间，所的浆体流出圆锥形600mlJ容积约为需时间越小，则砂浆

的流动性越好。暂行技术条件要求流动度为18~26秒。新

拌砂浆的流动度主要取决于砂浆中液体（乳化沥青和水）的用量，液体用量越大，流动性越好，流动度越小。当乳化沥青用量一定时，流动度主要与用水量有关，用水量越

大，流动度越小，因此，可以通过调节用水量来调整砂浆的流动度。但砂浆的用水量是有一定限制的，用水量太大，会降低砂浆及其垫层的耐久性和强度，因此，必要时可以添加合适的减水剂，以获得较低用水量下的较小流动度。所以，拌制砂浆时，可以通过选取合适的用水量和减水剂品种与用量，获得灌注施工所需的流动度。

可工作时间水泥乳化沥青砂浆拌制后，其流动性会因水泥的水化反应而不断降低，即流动度（时间）会增加；另一方面，目前施工中采取砂浆定点拌制，再由拌制点转运到灌注工点，这一转运过程需要一定的时间，因此，为了新拌砂浆到达灌注工点时还有良好的流动性，砂浆应有保持流动性不变或损失较小的能力，该能力用可工作时间表示，它是砂浆拌制后流动度仍保持在26秒所经历的时间，“暂行技术条件”要求砂浆的可工作时间为60分钟。

水泥乳化沥青砂浆可工作时间的主要影响因素有砂浆中液

体或水的用量、水泥的水化速度、环境与砂浆的温度：

砂浆中液体或水的用量越大，可工作时间会延长；

水泥的水化速度越快，可工作时间会越短，必要时可适当添加调凝剂来延长；

环境与砂浆温度越高，可工作时间会越小，应严格控制砂浆温度，满足可工作时间的要求。

水泥乳化沥青砂浆是由多组分、多物相混合而匀质性．

成的，其中有液相、固相和气相，有密度较小的空气、有机材料和水等，有密度较大的水泥颗粒和砂，各相的密度相差较大，在重力作用下，密度较大的物相会在新拌砂浆中下沉，而密度较小的物相会上浮，造成新拌砂浆匀质性差。为了保证灌注施工后的砂浆垫层是均匀的，要求这些物相均匀分布在新拌水泥浆体中，即新拌砂浆应具有很好的匀质性，不分层离析，用泛浆率与分离度表征和评价，其要求分别为0％

和小于1.0％。

泛浆率表征新拌砂浆中液相与固相分离的程度，新拌砂浆中的液相主要是被稀释的乳化沥青，其密度略大于1。如果新

拌砂浆静置时，液相上浮到砂浆的表面，形成液相层或水膜，则称为泛浆现象。造成泛浆现象的主要原因有液相含量较多、粘稠度太小、乳化沥青发生破乳和水泥与乳化沥青相容性不好等，因此，减小新拌砂浆的泛浆率的措施有：

改善乳化沥青与水泥的相容性；

调节液相或水的用量和添加增稠剂来提高液相粘稠度。

分离度表征新拌砂浆中固、液和气相分离的程度，用分