施工工装对CRTSⅠ型砂浆性能的影响

2012-07-26李洪刚李海燕吴韶亮

铁道建筑 2012年11期

关键词：走形工艺性搅拌车

李洪刚，刘鑫，李海燕，吴韶亮

(中国铁道科学研究院金属及化学研究所，北京 100081)

在灌注水泥乳化沥青砂浆前，应根据工程特点、施工环境与施工条件事先设计初步灌注方案，在现场进行实尺寸灌注试验，然后揭板检查灌注情况，从而确定砂浆灌注工艺［1］。本文从工装设备角度浅谈进行工艺性试验的必要性。

1 搅拌机具

1.1 砂浆搅拌车的分类

按照搅拌形式可分两大类:一是源于德国BZ砂浆的行星式，一是源于日本CA砂浆的主轴立式(图1)。其中，行星式又分为适合于铁科院A配方的主搅拌桨七层桨叶式和适合于中南大学B配方的主搅拌桨四层桨叶式(图2)。按照走形环境可分为线下走形式和线上走形式(图3)，通联重工、邯郸机械砂浆车兼具线上走形和线下走形两种功能，线上走形特别适合高桥、长桥、隧道的施工，可以显著降低吊装、运输的工作量，能大幅度地提高施工效率。按照生产厂家可分为三一重工、南方路基、通联重工、中联重科、中铁四局、邯郸机械等。前两家为行星式，后四家为主轴立式。

图1 两种搅拌形式

1.2 砂浆搅拌车对砂浆配合比、砂浆性能的影响

1.2.1 不同搅拌形式(见表1)

1.2.2 不同主搅拌桨形式(见表2)

1.2.3 不同厂家搅拌车(见表3)

相同搅拌形式、不同厂家的搅拌车在主副搅拌桨尺寸及偏移角度、干料输送螺旋的进料速度、选取的主电机功率、搅拌缶尺寸等方面存在差异，这些都将直接影响配合比和砂浆性能。

1.2.4 相同厂家、不同型号搅拌车(见表4)

2 灌注机具

灌注压力直接影响充填层饱满度。如果压力不够，将造成充填层四角不饱满，如果压力过大，短时间内将引起砂浆泌水量大，造成充填层饱满度不满足要求［2-3］。

灌注压力对灌注袋中气体的顺利排出也有重要影响。如果压力不够，袋子中的气体不能被及时赶出，砂浆中就会裹入较多气泡，砂浆硬化后在砂浆表面或者内部容易形成气孔或是连通的气泡夹层［4-5］。连通的气泡夹层在表面会形成砂浆皮层，在内部会形成分层(见图4)。

图2 主搅拌桨不同层数

图3 两种走形环境

表1 不同搅拌形式工艺性试验结果(沪宁Ⅴ标中铁十九局)

表2 不同主搅拌桨形式工艺性试验结果(沪宁Ⅶ标一工区中交一公局)

表3 不同厂家搅拌车工艺性试验结果(沪宁)

表4 相同厂家、不同型号搅拌车工艺性试验结果(哈大客专中交路建)

灌注压力在很大程度上是由灌注机具——灌注漏斗的高度和出浆口孔径决定的，灌注漏斗的高度和孔径也直接影响到灌注速度的有效控制。经过大量的工程实践，图5所示灌注漏斗的灌注效果很好。

图4 砂浆皮层和分层现象

图5 灌注漏斗结构示意(单位:cm)

3 砂浆灌注袋

3.1 出水时间

砂浆灌注后，必须排出砂浆中多余的游离水才能保证砂浆的性能。不同厂家、不同批次的砂浆灌注袋由于原材料和加工工艺不同造成在出水时间上有明显差异，需要通过试验选用适合自身配方体系的砂浆灌注袋。大量的工程实践证明，出水的快慢并不直接影响砂浆的力学性能，但是会直接影响砂浆成型后的饱满度。因为若在砂浆具有良好工作性能时把多余的游离水排出，就可以通过挤浆工艺用砂浆来补充出水造成的几何尺寸损失，从而保证砂浆成型后的饱满度;反之，即使强制挤浆满足了砂浆成型后的饱满度，也容易造成砂浆成型后的分层等病害。