水泥瀝青砂漿

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，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，經水泥水化硬化與瀝青破乳膠結共同作用而形成的一種新型有機無機複合材料。

基本介紹

• 中文名：水泥瀝青砂漿
• 外文名：cement asphalt mortar
• 性能特點：強度、彈性模量低；環境敏感度高
• 主要性能：工作性能、力學性能和耐久性

定義

由乳化瀝青、水泥、細骨料、水和外加劑經特定工藝攪拌製得的具有特性性能的砂漿。

簡介

水泥瀝青砂漿是一種利用水泥吸水後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路。它以乳化瀝青和水泥這兩種性質差異很大的材料作為結合料，其剛度和強度比普通瀝青混凝土高，但是比水泥混凝土低。其特點在於剛柔並濟，以柔性為主，兼具剛性。水泥瀝青砂漿填充於厚度約為50mm的軌道板與混凝土底座之間，作用是支承軌道板、緩衝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構的平順性、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最佳選擇。

種類

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徵

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。其中工作性能的優劣主要體現在流動度、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。

在工程套用中，測試的內容主要有：乾料的擴展度、乾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套用情況

我國第一條套用CRTS I型CA砂漿的高速鐵路是在哈大線上，第一條套用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採用水泥瀝青砂漿。

雖然經過在秦沈線、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據和相關經驗。但是，總體來說我國CA砂漿研究仍處於起步階段，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境的CA砂漿的性能指標。當前，國內參與CA砂漿研製和技術開發單位總體不多，而且技術水平參差不齊，國內CA砂漿設計技術和國際水平無論在理論研究還是實踐工程套用都存在一定差距。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要求

CRTS I型CA砂漿的技術要求

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次凍融循環試驗後，相對動彈模量不得小於60%，質量損失率不得大於5%。
12	耐候性		無剝落、無開裂、相對抗壓強度不低於70%。

CRTS II型CA砂漿技術要求

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，相對動彈模量大於等於60%
12	抗疲勞性（28d）	/	10000次不斷裂