CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆不同含气量抗冻性能研究

解鹏 张明

南京铁道职业技术学院 供电与工程学院铁道工程系 南京 江苏 210031

正文：

引言

水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）常用作无砟轨道充填层材料，起到保证轨道平稳和减振的作用。CA砂浆采用水泥、乳化沥青、水和外加剂等材料复合而成，是一种新型复合材料。

为提高CA砂浆抗冻能力，目前我国相关规范要求CRTSⅠ型CA砂浆含气量需在8%～12%。然而，现场应用表明，CA砂浆的含气量较难控制，且极不稳定，并易出现气泡层等现象，为此需系统地研究不同含气量的CRTSⅠ型CA砂浆抗冻性能。

1 试验

本试验以含气量1.9%、4.2%、9.1%、12.3%、15.2%、17.5%、19.6%和29.7%的CA砂浆试块作为研究对象。其中，含气量为通过测量新拌砂浆密度的方法来计算得到。各组砂浆配比如表1所示：

表1 CRTSⅠ型CA砂浆配比及搅拌时间

2 结果与分析

2.1 CRTSⅠ型CA砂浆冻融循环后抗压强度的变化

将试验CA砂浆试块分别经历冻融循环50次、100次、200次和500次，以未经历冻融循环试块作为对比样，试块抗压强度变化规律如图1。

图1 冻融循环后CRTSⅠ型CA砂浆抗压强度随含气量的变化

由图1中可得，随着含气量的增加，砂浆试块的强度逐渐降低。当含气量为7%～15%时，CRTSⅠ型CA砂浆试块抗压强度随含气量的增加保持稳定，为1.77MPa～1.99MPa，降低并不明显。

在经历冻融循环50次后，砂浆试块抗压强度均出现了降低，且含气量越低，冻融循环后抗压强度降低幅度越大。经过冻融循环后，当含气量为10%～15%左右时，CRTSⅠ型 CA砂浆试块抗压强度值较高，且抗压强度的峰值即在此区间内。这表明含气量在该区间的CRTSⅠ型CA砂浆具有较好的抗冻性。

2.2 CRTSⅠ型CA砂浆冻融循环后弹性模量的变化

经过循环次数分别为50次、100次、200次和500次冻融循环后，试块弹性模量的变化如图2。

图2 冻融循环后CRTSⅠ型CA砂浆弹性模量随含气量的变化

图2表明，对比样试块随含气量的增加弹性模量值明显降低，当含气量为1.9%时，对比样弹性模量为297.3MPa，而当含气量为29.7%时，对比样弹性模量仅为26.1MPa。

随着含气量的增加，历经冻融循环的CRTSⅠ型CA砂浆试块弹性模量值逐渐降低，其中当含气量介于10%～15%时，弹性模量变化曲线有回升趋势。由此可知，增大含气量有利于改善CA砂浆的抗冻性，CA砂浆的含气量在区间10%～15%时具有良好抗冻性。

3 结论

通过以上分析，得如下结论：

1）随着含气量的增加，冻融循环后CA砂浆的抗压强度和弹性模量值逐渐减小。

2）当含气量介于区间10%～15%时，CRTSⅠ型CA砂浆的具有良好抗冻性。