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阴离子CA砂浆制备及性能 　　摘要：制备了阴离子乳化沥青CA砂浆，并研究了CA砂浆的弹性模量、流动度、可工作时间等性能，结果表明：先加乳化沥青时CA砂浆的早期弹性模量低于后加乳化沥青CA砂浆的早期弹性模量，而两种加料顺序的后期弹性模量基本相同；CA砂浆的流动度随着乳化沥青含量的增大而增大，而可工作时间随着乳化沥青含量的增大而减小；随着砂浆中水含量增加，可工作时间和空气含量增加，而流动度和单位体积质量减小。 　　关键词：阴离子CA砂浆；制备；性能 　　中图分类号：　文献标志码：A 　　文章编号：0367-6358(2012)01-0001-04 　　无碴轨道具有结构整体性与稳定性好以及修复量少的优点，是铁路高速化的发展方向。水泥沥青砂浆(cement asphalt mortar，简称CA砂浆)是由水泥、沥青乳液、砂和多种外加剂组成，经水泥与沥青共同作用胶结硬化而成的一种新型有机无机复合材料，在板式无碴轨道结构中位于轨道和混凝土底座之间，起着减振、调整轨道几何状态的关键作用。CA砂浆作为预制轨道板与现场灌注的混凝土底座间的调整层材料，除具有一定的强度、适宜的弹性、良好的稳定性和耐久性外，还必须具备如下性能：1)为完全填充轨道板与混凝土底座之间的间隙，要求CA砂浆具备适当的流动性。2)由于流动性受气温、配合比及搅拌设备与工艺的影响，故CA砂浆必须在现场进行配合、搅拌和浇注等作业，为满足施工需要，要求CA砂浆具备足够的工作时限。3)初步固化后的CA砂浆应有一定程度的膨胀，以完全充满所处的空间，同时提供一定的预应力，防止支承螺栓卸下后轨枕板的下沉。CA砂浆还应具有较好的施工环境适应性，以满足在不同季节气候环境下施工的要求。铁道部规定的CA砂浆主要性能指标如表1。 　　 　　由于阳离子乳化沥青与集料强烈的亲和性、吸附性，增加了沥青与集料的粘附性。所以目前大多数研究者对阳离子CA砂浆进行了研究，取得了一些成果。而对阴离子CA砂浆的研究很少。且阴离子乳化剂在沥青乳化时能使沥青微珠界面膜表面形成牢固的水合层，对于沥青的乳化及乳液的稳定是十分有利，应用于CA砂浆制备时能够增加拌和物的可工作时间。因此，本文制备了阴???子CA砂浆并研究了其弹性模量、流动度和可工作时间等性能。 　　1　材料和方法 　　1.1药品及仪器 　　阴离子乳化沥青(自制)；普通硅酸盐水泥；砂(60目)；铝粉(LR)。DF-Ⅱ型集热式磁力加热搅拌器(江苏金坛荣华仪器制造有限公司)；DT-16W动弹仪(天津港源试验仪器厂)；CA砂浆J形漏斗(70 X420X 10 mm，沧州翼路试验仪器有限公司)。 　　1.2试验方法 　　1.2.1CA砂浆的制备 　　两种沥青乳液加料顺序具体操作分别为：一种是先将乳化沥青和外加水加入到搅拌锅中，再加砂、铝粉和水泥(简称先加乳化沥青)，另一种是先将砂、铝粉、水泥、外加水加入到搅拌锅中，最后加入乳化沥青(简称后加乳化沥青)。 　　1.2.2CA砂浆弹性模量的测定 　　将制成的两种CA砂浆分别注入(50mmX 50ram)试模，刮平。一天后脱模。用DT-16W型动弹仪洲定它们在3、5、7、10 d时的弹性模量。其测试条件是加载频率为50 Hz，温度为25℃。 　　1.2.3CA砂浆流动度的测定 　　流动度是指将搅拌好的砂浆注入特制漏斗(上口直径70mm，下口直径10mm，高度420mm)至规定容积，砂浆从漏斗全部流出所经历的时间。 　　1.2.4CA砂浆可工作时间的测量 　　按照测流动度的方法组装装置。在流动度允许的范围内，测砂浆流下所需要时问，每隔10min测量一次，流下时间接近24s时，隔5 min测一次。重复测量3次，求平均值。 　　1.2.5CA砂浆的空气含量 　　称量砂浆所用原材料的量，按相对密度计算出砂浆理论单位容积的质量(m1)；将做流动度试验的CA砂浆搅拌30min后倒入三角烧瓶(约500mL)测其单位容积质量(m2)。用下式计算空气含量 　　X(％)=(m1-m2)／m1×100％ 　　2　结果与讨论 　　2.1乳化沥青加料顺序对CA砂浆弹性模量的影响 　　弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度；从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。CA砂浆的弹性模量与强度存在一定的对应关系。一般地，压缩强度高，相应地弹性模量大。 　　 　　弹性模量随乳化沥青不同的加料顺序变化规律见图1。从图1可见，先加沥青乳液CA砂浆的早期弹性模量低于后加沥青乳液CA砂浆的早期弹性模量，而两种加料顺序的后期弹性模量(7d和10d弹性模量)基