配合比对CA砂浆抗压强度的影响研究

邵志强 何松林 柳 琴 黄东源 陈庆佳

（桂林理工大学博文管理学院，广西 桂林 541000）

0 引言

水泥乳化沥青砂浆主要由四种材料组成：其一是水泥；其二是砂石；其三是乳化沥青；其四是水，在特殊场合中还需要加入多种添加剂，搅拌均匀之后形成有机-无机复合砂浆。水泥乳化沥青主要应用在两个方面：一个是高铁CRTSI 的填充材料；另一个是II 型板式无砟轨道的填充材料，水泥乳化沥青砂浆不仅可以强化板式轨道弹性功能，还可以起到良好的减震作用。水泥乳化沥青砂浆的抗压强度数据通常不会发生太大的变化，抗压强度是水泥基材料内部结构、微观结构力学特征的重要体现。本文使用正交试验的方法研究探讨各种成分与CA 砂浆抗压强度之间的内在联系。并CA 砂浆28d 抗压强度为依据，参考极差数值对各因素的影响程度实施科学地排序，随着极差数值的提高，说明这个因素对CA 砂浆抗压强度的影响越明显；否则说明该因素对CA 砂浆抗压强度的影响作用越小。

1 试验条件

1.1 CA 砂浆的原材料

1.1.1 干料

安徽中铁工程材料科技有限公司生产的水泥乳化沥青砂浆专用干料,其中水泥含量为37.5%，28d 实测抗压强度为40.85MPa。干料的主要性能指标见表1。

表1 干料的主要性能指标

1.1.2 乳化沥青

壳牌(天津)公司产阳离子乳化沥青,其中沥青的质量分数为60%。乳化沥青主要性能检测结果见表2。

表2 乳化沥青主要性能指标检测结果

1.1.3 消泡剂

河南省道纯化工技术有限公司生产的有机硅类消泡剂,溶液浓度为25%。

1.1.4 水

饮用自来水。

1.2 试验方法

本文CA 砂浆参照《客运专线铁路CRTS 型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的要求进行研制。

2 试验结果与分析

2.1 水泥、乳化沥青、砂及外加剂对CA 砂浆抗压强度的影响

高铁工程中使用的CA 砂浆主要由四部分组成：第一是乳化沥青；第二是水泥；第三是砂石；第四是水，此外还需要加入适量的添加剂，各种物料的配比对CA 砂浆的抗压强度有着不可忽视地影响。本文使用正交试验法来研究探讨各种成分与CA 砂浆抗压强度之间的影响规律，正交试验因素水平如表3所示：以CA 砂浆28d抗压强度为研究重点，参考极差数值对各因素的影响程度实施科学地排序，最终结果如图4所示：随着极差数值的提高，说明这个因素对CA 砂浆抗压强度的影响越明显；否则说明该因素对CA 砂浆抗压强度的影响作用越小。CA 砂浆主要由四部分组成：第一是乳化沥青；第二是水泥；第三是砂石；第四是水，各种物料的配比对CA 砂浆的抗压强度有着不可忽视地影响。如果在同一个正交试验中，把所有的材料都配齐，就难以得出最佳配比，所以本文选取水泥、砂石、乳化沥青等三种材料，分析探讨各种材料对CA 砂浆抗压强度的影响机理，并计算出合适的配比。

表3 正交试验实验因素水平kg/m³

表4 正交实验结果及极差分析

对表4数据进行分析探讨可以发现：水泥对CA砂浆抗压强度的影响最为明显，接下来是乳化沥青，砂石对CA 砂浆抗压强度的影响作用最小。当砂在375—525 kg/m³范围内变化时对CA 砂浆抗压强度影响不大；当水泥用量减少，抗压强度降低；当乳化沥青用量增加时，抗压强度减小。

3 结论

论文围绕乳化沥青水泥砂浆的组成和性能进行了针对性的试验研究工作，通过对CA 砂浆的配合比试验研究和系统研究，得出的主要结论如下:

(1)阐述了乳化沥青掺量对CA 砂浆抗压强度的影响、CA 砂浆抗压强度的发展规律。为今后的研究奠定了理论基础。

(2)结合现有的试验条件，采用主要性能指标合理的乳化沥青，通过配合比设计，进行了大量的乳化沥青水泥砂浆配合比试验，结果表明:水泥对CA 砂浆抗压强度影响最大，乳化沥青其次，砂对抗压强度没有显著效果。当砂在375—525 kg/m³范围内变化时对CA 砂浆抗压强度影响不大；当水泥用量减少，抗压强度降低；当乳化沥青用量增加时，抗压强度减小。

(3)通过各原材料掺量对CA 砂浆进行性能试验，找出各掺量对CA 砂浆各项性能的影响规律，达到了改善CA 砂浆性能的目的。

通过对CA 砂浆的配合比的研究，并通过实验表明,该型配合比在各项实验中的表现良好，但仍有许多不足之处，还需要进行专题研究。同时还需要我们在工程实践中进一步完善,在该阶段性的研究结果上得到更优质的配合比。