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摘要：抗压强度是CA砂浆主要的力学指标之一，由于CA砂浆组成复杂，影响抗压强度的因素较多，本文从水泥的水化速率，A/C值，S/C值等三个主要的指标入手，分析了以上三个因素对CA砂浆抗压强度的影响，并给出了参考值。
关键词：CA砂漿 抗压强度 因素 分析
前言
CRTS-II型板式无碴轨道具有精度高，施工速度快，舒适度高，安全性好的优点，是我国高速铁路建设所采用的主型轨道结构之一， II型CA砂浆是用于该类轨道结构的关键结构材料，填充于轨道板与混凝土道床之间约50mm的扁平状空间内，主要起到支撑轨道板，缓冲高速列车荷载与减振的作用，因此要求CA砂浆具有足够的强度和必要的弹性，以及优良的施工性能。抗压强度又是CA砂浆重要的力学指标，直接影响到板式轨道结构的耐久性和安全性。因此，研究分析抗压强度的影响因素对确保CA砂浆具有足够的抗压强度具有重要的意义。
1. CA砂浆的定义
CA砂浆是水泥沥青砂浆英文名称cement asphalt mortar的首字母缩写，也称CAM。是一种由水泥，乳化沥青，细骨料（砂），混合料、水、铝粉及功能外加剂等多种原料组成。经水泥水化硬化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种新型有机无机复合材料。
2.试验方法
参照客运专线铁路CRTS-Ⅱ型板式无碴轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件。
3.原材料
（1）沥青乳液：自制慢裂快凝型阴离子沥青乳液，固含量60%。
（2）水泥：江南水泥P.O 42.5R（C1），固城水泥P.O 42.5R（C2）和上坊硫铝酸盐水泥（C3）。
（3）砂：河砂，粒径≤2.36mm，细度模数在1.4-2.2之间。
（4）膨化剂：细度为300um筛通过率大于98%。
（5）减水剂：辽宁科隆化工生产，β-萘磺酸甲醛高缩合物。
（6）消泡剂：密度0.978g/cm3。
（7）水：可饮用水。
4.试验结果与分析
（1）水泥品种的影响
CA砂浆硬化源于水泥水化硬化与沥青乳液的破乳胶结过程，水泥水化过程对CA砂浆的结构形成非常重要。它不仅影响CA砂浆的初始流动度与可工作时间，而且还会影响CA砂浆强度发展，在A/C=1.6，S/C=1.2，水胶比为0.55，减水剂掺量为1.0%时，以水泥C1，C2，C3分别制作试件，试验结果如表1所示。
表1：不同水化率的水泥对CA砂浆抗压强度的影响
水泥品种
抗压强度/Mpa
1d
7d
28d
C1
0.70
7.51
13.02
C2
1.79
9.28
13.98
C3
2.36
8.42
12.11
由上表试验数据可知，水泥的水化率越高，早期的抗压强度越大，尤其是1d对应的抗压强度是2.36 Mpa。但后期的28d抗压强度则相对较低，只有12.11 Mpa。
因此，为了配制抗压强度发展稳定的CA砂浆，尽量选用水化速率适中的水泥。本文推荐采用固城P.O 42.5R的水泥。
（2）A/C值的影响
A/C值是影响CA砂浆胶结硬化的一个重要因素，也是制备CA砂浆的关键指标，CA砂浆凝结时间的测试方法参考了水泥净浆凝结时间的测定方法。水泥选用C2：固城P.O 42.5R的水泥，试验结果如表2所示。
表2：A/C值对CA砂浆抗压强度的影响
编号
A/C值
水泥品种（C2）
沥青
用量
减水剂用量
水用量
抗压强度/Mpa
7d
28d
1
0.8
400
320
4.0
120
6.0
7.1
2
1.2
400
480
4.5
120
4.2
5.0
3
1.6
400
640
4.0
120
3.9
4.7
4
2.0
400
800
4.5
120
2.8
3.4
由表中试验数据可知，随着A/C值的增大，CA砂浆的抗压强度却在逐渐下降，分别由7d的6.0 Mpa降低到2.8Mpa，下降率达到了53%，28d的7.1Mpa降低到3.4Mpa，下降率达到了52%。但从其它相关试验中已知，当A/C值较小，即水泥含量较多时，浆体水化速率增加，此时初凝、终凝时间较短，不利于CA砂浆的施工，因此综合考虑CA砂浆的强度与施工性，建议采用A/C值等于1.6配制CA砂浆。
（3）S/C比值的影响
选用C2水泥，A/C=1.6，水胶比0.55，减水剂掺量为1.0%，试验结果如表3所示。
表3： S/C值对CA砂浆抗压强度的影响
S/C值
1.1
1.2 1.3.
1.4
1.5
1.6
抗压
强度/Mpa
7d
7.2
8.3
8.9
8.0
6.8
6.2
28d
10.9
11.2
11.8
11.7
11.3
10.4
由表中试验数据可知，随着S/C值的增加，7d，28d的抗压强度都出现了先增加，后减小的发展趋势，即S/C值由1.1增加到1.3时，7d的抗压强度由7.2 Mpa增加到8.9Mpa的最大值，28d的抗压强度由10.9Mpa增加到11.8Mpa的最大值，然后随着S/C增加逐渐减小，当S/C值增加到1.6时，7d，28d的抗压强度分别减小到6.2Mpa和10.4Mpa，下降率分别为30%和12%。分析其原因，是因为起初随着用砂量的增加，CA砂浆密实性逐步提高，抗压强度也就逐渐增加，随着用砂量继续增加，CA砂浆的界面逐渐加大，胶凝材料比例相对减小，抗压强度随之降低。因此，建议配制砂浆时S/C值控制在1.3-1.4之间。
结论
本文选用不同配合比的试件，以试验数据为基础，分别从不同水化率的水泥，不同的A/C值，不同的S/C值等三个方面分析了对CA砂浆抗压强度的影响，得出以下几点结论。
（1）水化速率越大的水泥，CA砂浆早期抗压强度较高，但后期抗压强度普遍较低，因此，为使CA砂浆强度发展稳定且抗压强度较大，需采用水化速率合适的水泥。
（2）A/C值，S/C值是制备CA砂浆的两个主要技术指标，随着A/C值增加，漿体的抗压强度降低，建议A/C值控制1.4-2.0之间；随着S/C值的增加，浆体的抗压强度呈现先增加再减小的趋势，建议S/C值控制在1.3-1.4之间。
参考文献
[1]赵勇.CA 砂浆配制的工艺试验研究[J]. 铁道建筑，2010（8）：128-129.
[2]王涛，胡曙光，王发洲，等. CA 砂浆强度主要影响因素的研究[J].铁道建筑，2008（2）：109-111.
[3]郑新国，刘竞，翁智财，等. CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的配制技术[J].铁道建筑，2009（8）：121-124.
[4]赵东田.板式无碴轨道CA砂浆与施工技术研究[D].研究生学位论文，成都：西南交通大学.2001.6.
关键词：CA砂漿 抗压强度 因素 分析
前言
CRTS-II型板式无碴轨道具有精度高，施工速度快，舒适度高，安全性好的优点，是我国高速铁路建设所采用的主型轨道结构之一， II型CA砂浆是用于该类轨道结构的关键结构材料，填充于轨道板与混凝土道床之间约50mm的扁平状空间内，主要起到支撑轨道板，缓冲高速列车荷载与减振的作用，因此要求CA砂浆具有足够的强度和必要的弹性，以及优良的施工性能。抗压强度又是CA砂浆重要的力学指标，直接影响到板式轨道结构的耐久性和安全性。因此，研究分析抗压强度的影响因素对确保CA砂浆具有足够的抗压强度具有重要的意义。
1. CA砂浆的定义
CA砂浆是水泥沥青砂浆英文名称cement asphalt mortar的首字母缩写，也称CAM。是一种由水泥，乳化沥青，细骨料（砂），混合料、水、铝粉及功能外加剂等多种原料组成。经水泥水化硬化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种新型有机无机复合材料。
2.试验方法
参照客运专线铁路CRTS-Ⅱ型板式无碴轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件。
3.原材料
（1）沥青乳液：自制慢裂快凝型阴离子沥青乳液，固含量60%。
（2）水泥：江南水泥P.O 42.5R（C1），固城水泥P.O 42.5R（C2）和上坊硫铝酸盐水泥（C3）。
（3）砂：河砂，粒径≤2.36mm，细度模数在1.4-2.2之间。
（4）膨化剂：细度为300um筛通过率大于98%。
（5）减水剂：辽宁科隆化工生产，β-萘磺酸甲醛高缩合物。
（6）消泡剂：密度0.978g/cm3。
（7）水：可饮用水。
4.试验结果与分析
（1）水泥品种的影响
CA砂浆硬化源于水泥水化硬化与沥青乳液的破乳胶结过程，水泥水化过程对CA砂浆的结构形成非常重要。它不仅影响CA砂浆的初始流动度与可工作时间，而且还会影响CA砂浆强度发展，在A/C=1.6，S/C=1.2，水胶比为0.55，减水剂掺量为1.0%时，以水泥C1，C2，C3分别制作试件，试验结果如表1所示。
表1：不同水化率的水泥对CA砂浆抗压强度的影响
水泥品种
抗压强度/Mpa
1d
7d
28d
C1
0.70
7.51
13.02
C2
1.79
9.28
13.98
C3
2.36
8.42
12.11
由上表试验数据可知，水泥的水化率越高，早期的抗压强度越大，尤其是1d对应的抗压强度是2.36 Mpa。但后期的28d抗压强度则相对较低，只有12.11 Mpa。
因此，为了配制抗压强度发展稳定的CA砂浆，尽量选用水化速率适中的水泥。本文推荐采用固城P.O 42.5R的水泥。
（2）A/C值的影响
A/C值是影响CA砂浆胶结硬化的一个重要因素，也是制备CA砂浆的关键指标，CA砂浆凝结时间的测试方法参考了水泥净浆凝结时间的测定方法。水泥选用C2：固城P.O 42.5R的水泥，试验结果如表2所示。
表2：A/C值对CA砂浆抗压强度的影响
编号
A/C值
水泥品种（C2）
沥青
用量
减水剂用量
水用量
抗压强度/Mpa
7d
28d
1
0.8
400
320
4.0
120
6.0
7.1
2
1.2
400
480
4.5
120
4.2
5.0
3
1.6
400
640
4.0
120
3.9
4.7
4
2.0
400
800
4.5
120
2.8
3.4
由表中试验数据可知，随着A/C值的增大，CA砂浆的抗压强度却在逐渐下降，分别由7d的6.0 Mpa降低到2.8Mpa，下降率达到了53%，28d的7.1Mpa降低到3.4Mpa，下降率达到了52%。但从其它相关试验中已知，当A/C值较小，即水泥含量较多时，浆体水化速率增加，此时初凝、终凝时间较短，不利于CA砂浆的施工，因此综合考虑CA砂浆的强度与施工性，建议采用A/C值等于1.6配制CA砂浆。
（3）S/C比值的影响
选用C2水泥，A/C=1.6，水胶比0.55，减水剂掺量为1.0%，试验结果如表3所示。
表3： S/C值对CA砂浆抗压强度的影响
S/C值
1.1
1.2 1.3.
1.4
1.5
1.6
抗压
强度/Mpa
7d
7.2
8.3
8.9
8.0
6.8
6.2
28d
10.9
11.2
11.8
11.7
11.3
10.4
由表中试验数据可知，随着S/C值的增加，7d，28d的抗压强度都出现了先增加，后减小的发展趋势，即S/C值由1.1增加到1.3时，7d的抗压强度由7.2 Mpa增加到8.9Mpa的最大值，28d的抗压强度由10.9Mpa增加到11.8Mpa的最大值，然后随着S/C增加逐渐减小，当S/C值增加到1.6时，7d，28d的抗压强度分别减小到6.2Mpa和10.4Mpa，下降率分别为30%和12%。分析其原因，是因为起初随着用砂量的增加，CA砂浆密实性逐步提高，抗压强度也就逐渐增加，随着用砂量继续增加，CA砂浆的界面逐渐加大，胶凝材料比例相对减小，抗压强度随之降低。因此，建议配制砂浆时S/C值控制在1.3-1.4之间。
结论
本文选用不同配合比的试件，以试验数据为基础，分别从不同水化率的水泥，不同的A/C值，不同的S/C值等三个方面分析了对CA砂浆抗压强度的影响，得出以下几点结论。
（1）水化速率越大的水泥，CA砂浆早期抗压强度较高，但后期抗压强度普遍较低，因此，为使CA砂浆强度发展稳定且抗压强度较大，需采用水化速率合适的水泥。
（2）A/C值，S/C值是制备CA砂浆的两个主要技术指标，随着A/C值增加，漿体的抗压强度降低，建议A/C值控制1.4-2.0之间；随着S/C值的增加，浆体的抗压强度呈现先增加再减小的趋势，建议S/C值控制在1.3-1.4之间。
参考文献
[1]赵勇.CA 砂浆配制的工艺试验研究[J]. 铁道建筑，2010（8）：128-129.
[2]王涛，胡曙光，王发洲，等. CA 砂浆强度主要影响因素的研究[J].铁道建筑，2008（2）：109-111.
[3]郑新国，刘竞，翁智财，等. CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆的配制技术[J].铁道建筑，2009（8）：121-124.
[4]赵东田.板式无碴轨道CA砂浆与施工技术研究[D].研究生学位论文，成都：西南交通大学.2001.6.