日本新干線板式軌道CA砂漿的灌注施工PAGE2-日本新干線鐵路水泥乳化瀝青(CA)砂漿的灌注施工前言日本國鐵自1965年開始研究少維修為目標的軌道，經(jīng)在全國新干線路網(wǎng)高速鐵道上幾處的試鋪，1970年在山陽新干線初次大量施工取得成功。在研究中作為軌道結構的關鍵技術緩沖材料（CA砂漿）得到廣泛應用。CA砂漿在國內(nèi)外沒有先例，為水泥瀝青的復合材料，經(jīng)歷試驗人員廣泛的試驗研究和試鋪，積累了很多錯誤教訓，直到上述可以實用的緩沖材料的地位。此后的24年在新干線和既有線大量應用，近年來還作了進一步的改進，對各種新型軌道板開發(fā)了各種不同的填充材料。至今CA砂漿的使用量約35萬立方米以上，鋪設的軌道2000多公里。由于CA砂漿配制在現(xiàn)場完成，其制作和品質(zhì)管理對施工質(zhì)量好壞有重要影響。本文作為施工技術人員的手冊，對各種灌注用材料及其施工注意事項，最近常用的CA砂漿的組合及其性能配方、質(zhì)量試驗和施工方法等作一簡單介紹。CA砂漿2.1種類和適用范圍2.1.1種類CA砂漿分新線灌注用和補修用兩大類別，前者又分溫暖地區(qū)用和寒冷地區(qū)以及特殊用途等三大類。新線施工用的CA砂漿溫暖地區(qū)用（No.8），以山陽新干線為開發(fā)對象；寒冷地區(qū)用（No.33），適用東北、上越新干線寒冷、積雪的使用條件，CA砂漿中引入微細氣泡通過緩和凍結時冰晶體壓力來提高耐凍害性。近年來，將上述No.33配方中瀝青乳劑的一部分用聚合物乳劑替換，提高了砂漿的強度、水溶性和變形能力，開發(fā)的這種砂漿稱PCAM（聚合物砂漿）。特殊用途是指耐海水性的CA砂漿（No.70），以青函隧道和四本架橋等為目標而開發(fā)的，已可實用。其它，為進一步提高韌性的纖維補強CA砂漿（No.53）也開發(fā)出來。補修用的CA砂漿補修作業(yè)一般利用夜間封鎖時間進行，在短時間內(nèi)確保強度是關鍵（列車通過時砂漿壓縮強度至少達到2kg/cm2）。用作修補要用噴注水泥，在普通水泥中添加早凝材料，已實用化。上述適用于不同條件的各種CA砂漿，限于篇幅，僅對新線施工用的CA砂漿作敘述。2.1.2適用范圍板式軌道是鋼軌和軌道板通過扣件組合成的結構，為保證彈性和固定位置，板下和擋臺周圍采用了CA砂漿作填充材料。這種填充材，適用于溫暖地區(qū)和寒冷地區(qū)，適用于露天區(qū)間和隧道區(qū)間，可用于平板軌道板或框架軌道板等，CA砂漿分A和B兩種配合比（表－1）。其中，配方B為聚合物CA砂漿（簡稱PCAM），配方A（舊稱No.33）在原配方中加入聚合物可改善抗凍害性和抗裂性。2.2要求的性能對CA砂漿的性能要求有：強度、彈性、耐久性、施工性、填充性和經(jīng)濟性等，在修補的情況下要補充有早期強度。常溫施工性，適用于大量施工；要有良好的稠度，滿足填充的要求；有足夠的抗力（抗荷載作用）；持有適當?shù)膹椥?，富有緩沖性；要有抗裂性，耐久性和抗藥性；價格較為低廉。2.2.1強度（1）CA砂漿要求的強度由輪重決定的壓縮應力度бamax＝kp×ymax式中：kp：CA砂漿的彈性系數(shù)；ymax：由輪重產(chǎn)生的CA砂漿層的最大下沉量。山陽新干線的設計輪重（17×0.5×3＝25.5t）作用于軌道板產(chǎn)生的撓度，由有限元分析計算結果，軌道板中央部為0.061mm，以此值作為CA砂漿層的壓縮變形量，將CA砂漿的彈性系數(shù)kp=125kg/cm2作為設計值，由此計算得出CA砂漿的最大壓縮應力бamax：бamax＝0.0061cm×125kg/cm3＝0.76kg/cm2kg/cm2此值通過單軸壓縮試驗結果得到確認，由此得出輪重作用下軌道板下CA砂漿所需要的強度為1kg/cm2。2〕由縱向力決定的壓縮應力度在高架結構上隧道內(nèi)（2）CA砂漿的設計強度根據(jù)上述各種條件的檢算，CA砂漿所需的強度對于輪重作用的條件是很小的，高架橋和隧道擋臺周邊CA砂漿的壓縮應力度16kg/cm2即可滿足，作為標準的設計強度，其壓縮強度定為kg/cm2以上。近年來，在東北、上越兩新干線和既有線的一些場所在露天區(qū)間的軌道板凹口處設置橡膠墊層，使周邊CA砂漿和擋臺混凝土強度都有了富裕。最近，在擋臺周邊的填充材料采用高強度化對策，已在一部分處所采用（合成樹脂填充材料）。2.2.2彈性CA砂漿中由于水泥和瀝青乳劑比例的變化，可使其強度和彈性在較大范圍內(nèi)選擇，作為緩沖填充材料，希望CA砂漿能取代道碴的彈性。上述是根據(jù)所需要的強度來決定水泥和瀝青乳劑的比例，而CA砂漿的彈性要從強度觀念出發(fā)選定的配方中加以確認。板式軌道用CA砂漿其靜彈性率（在荷重0～1kg/cm2應力范圍內(nèi)）約為1600kg/cm2（加載速度＝1mm/分），與一般混凝土相比，彈性約小2位數(shù)。由于具有粘彈性體的性能，希望有制振作用。2.2.3耐久性考慮板式軌道將使用50年，CA砂漿也以此目標進行開發(fā)，經(jīng)過陽光、風雨、高低溫自然氣候和室內(nèi)各種試驗的檢驗，判斷其可以適用。開發(fā)初期在溫暖地區(qū)用的CA砂漿（舊No.8），在過去的25年間使用正常。東北、上越新干線上的寒冷地區(qū)的CA砂漿，要求能抗－20的凍融。圖－1表示改性的方針，從更廣泛的室內(nèi)和戶外諸試驗得以確認，提供實用，在良好的質(zhì)量管理下施工A配方（CA砂漿加入AE）經(jīng)15年使用也保持正常。最近實用化的B配方（PCAM）是在上述A配方基礎上，改善了抗裂性、水密性、強度等物性，可以用于寒冷地區(qū)露天區(qū)間。問題改性方針具體對策凍害組織的細密化選擇原材料和配比降低透水性減少干燥收縮引入優(yōu)質(zhì)排列空氣緩和水晶壓力初期凍害早凝使用超硬水泥適當養(yǎng)生保溫或供熱養(yǎng)生裂縫緩和對溫度的依賴添加聚合物提供韌性和變形能力加纖維圖－1寒冷地區(qū)用CA砂漿的改性方針2.2.4其它性質(zhì)表－1表示CA砂漿標準配比中的分解，CA砂漿固化體屬于水泥膠體、瀝青（含聚合物）以及砂子三種材料的復合體，其容積組成的比例為24％、30％、25％，因此，其力學性能具有水泥和瀝青兩者的特性，而總體上偏于瀝青粘彈性形成填充材料。而由于瀝青的作用，使其增加了耐裂、耐化學等的性能。2.3原材料和配合比2.3.1配合比CA砂漿利用了水泥的強度和瀝青的彈性以及兩種材料合用的耐久性，是一種復合材料。供實用的代表性配方如表－1。表－1CA砂漿的標準配合比（每一立方米）配合比類別早強水泥混合材料瀝青A乳劑聚合物P乳劑細骨料水鋁粉消泡劑AE劑簡稱項目kgkgkgkgkgkgkgkgkgAN0.33重量比0.850.150.162.00.3以下0.0001350.0050.025配比2634949662093以下0.0410.1527.6BPCAM重量比0.850.151.40.22.00.25以下0.0001350.0050.025配比266474406362879以下0.04201547.7注：（1）水和鋁粉的用量應隨施工條件有所增減；（2）CA砂漿適用范圍劃分如下表。地域露天區(qū)間隧道（包含隧道口內(nèi)200米）（不計隧道口內(nèi)200米）平板軌道板框架軌道板平板軌道板框架軌道板溫暖地區(qū)A配比B配比A配比A配比寒冷地區(qū)B配比B配比A配比A配比注：（3）上表根據(jù)1994年7月26日日本鐵道建設公團軌道工事標準規(guī)范；（4）寒冷地區(qū)：指東北新干線宇都宮以北，上越新干線榛名T出口以北的露天區(qū)間以及隧道內(nèi)200區(qū)間（原國鐵公團規(guī)范）；溫暖地區(qū)：上述以外區(qū)間的地域。此外，除上述配合比外，耐海水性的CA砂漿如表－2，3所示，耐海水性CA砂漿為No.70，標準配合為表－2，性能規(guī)格如表－3，施工要領同前述A、B配合的CA砂漿相同。表－2耐海水性CA砂漿的標準配合比配合低熱水泥混合材料瀝青乳劑(A)細骨料水鋁粉消泡劑kgkgkgkgkgkgkg標準（1m3）2973352866099以下0.040.495表－3耐海水性CA砂漿性能規(guī)格項目規(guī)格值試驗方法CAM溫度℃棒狀溫度計（酒精）流動度秒18~26JSCE法空氣量％1~5重量法(JISA1116)、1150cc三角燒瓶泛漿率％0JSCE、聚乙烯袋法膨脹率％1~3量筒、卡尺壓縮強度MPa令期1天＝0.1以上令期7天＝0.7以上令期28天＝1.4以上令期91天＝1.8以上軸壓加載速度＝0.5～1.0mm/分注〕養(yǎng)生：20±3℃，65±5%RH。原材料（1）水泥早強波特蘭水泥（JISR5210），其目標是初期強度高，確保脫模、取除保持螺栓，以及其它工程所需的強度。（2）混合材（CAA）以3CaO.3Al2O3.CaSO4無機物為主體的高分子分散劑和含膨脹性的水泥混合材，或采用石灰系膨脹性混合材，這樣，在CA砂漿結硬時可補償收縮、防止材料分離，提高流動度。（3）瀝青乳劑采用特殊的陰離子系或系的瀝青乳劑，如表－4的規(guī)格，與道路用的瀝青乳劑不同，改善了與水泥的混合性能，改善了強度等性能，并添加了各種界面活性劑和安定劑成為特殊的乳劑。這種乳劑達到了提高CA砂漿固化體的抗裂性和變形能力，同時具有緩沖性。（4）聚合物采用東亞道路工業(yè)的P乳劑（聚合物乳劑），其規(guī)格如表－5，這種乳劑是石油樹脂系的乳劑，為了改善水泥和瀝青乳劑的混合性、強度和彈性，添加了各種界面活性劑和安定劑。聚合物在細密CA砂漿固化體的組織同時，也提高了其水密性，抗裂性和耐沖擊性。表－4瀝青乳劑的規(guī)格試驗項目規(guī)格粒子電荷―――無規(guī)定粘度（25℃）―――5～15篩余物（1190μ）％0.3以下貯藏安定度(5（25℃）天)％5以下低溫安定度（－5℃）―――合格水泥混合試驗（20℃）―――合格蒸發(fā)殘留物殘留物％58～63針入度（25℃）―――60～120伸度（25℃）cm100以上三氯化乙烷%97以上表－5P乳劑（聚合物乳劑）的規(guī)格項目規(guī)格試驗方法PH―――JISZ8802比重1.0±0.1JISK5400凝固成分（％）0.01以下JISK6387水泥混合性合格JISK2208全固形分（％）45±3JISK6387外觀――――――（5）細骨料砂應清潔、堅硬、耐久性，不含塵埃、泥土和有機物等有害物體，且通過2.5mm篩孔率為95％以上的河砂、山砂和硅砂等。其規(guī)格如下表－6。砂的粗粒率在直接灌注時FM＝1.4～2.2范圍，泵送時FM=1.4～1.8，一般場合此值小一些為好。粗粒易分離，所以加以限制。此外，含有鹽的砂子會破壞CA砂漿固結體的組織，不能使用。（6）鋁粉采用JISK5906第2種規(guī)格，鋁粉的作用是在CA砂漿未凝固時產(chǎn)生膨脹，提高板下空間的填充性。表－6細骨料的質(zhì)量規(guī)格項目質(zhì)量試驗方法產(chǎn)地河砂、山砂、硅砂、海砂（除去鹽分）―――最大粒徑2.5mm以下JISA1102粗粒率1.4～2.2（泵送1.4～1.8）JISA1102比重2.55以上JISA1109吸水率3％以下JISA1109粘土塊1％以下JISA1137沖洗試驗失去重量2％以下JISA1103有機有害物色比、薄時JISA1105氯化物含量0.01％以下JSCE法（7）水水應不含油、酸、鹽類等對CA砂漿質(zhì)量有影響的有害物質(zhì)，水質(zhì)可供飲用的為好。水質(zhì)有疑時，根據(jù)JSCE－1977的“由砂漿壓縮強度拌和用水的試驗方法”進行判斷能否使用。（8）消泡劑采用TSA－330、Si系－硅系消泡劑在與CA砂漿混拌時可以消除填充邊角的氣泡，并使其細微化。（9）AE劑AE劑導入排列空氣（約200μ以下的微細獨立氣泡），提高了抗凍害性。2.4質(zhì)量規(guī)格和試驗方法2.4.1質(zhì)量規(guī)格要確保有合理的灌入施工和質(zhì)量，有關CA砂漿的開發(fā)者和施工者會同進行以下各種試驗，確認其質(zhì)量。表－7包括A、B配比的兩種品質(zhì)。一般在施工前2個月用中型攪拌機（如萬能AM－Qr型、容量25l，翼式攪拌機）試拌約10l，確認原材料及配合比的適用性，到現(xiàn)場用大型攪拌機（如：MA－150性，容量1500l）進行質(zhì)量試驗，然后進行灌注施工。表－2的規(guī)格值適用中型攪拌機進行工程前檢驗以及大型攪拌機現(xiàn)場質(zhì)量管理兩種情況。表－7CA砂漿的質(zhì)量規(guī)格試驗項目規(guī)格值試驗方法A配比(No.33)B配比(PCAM)拌和溫度℃5～305～30棒狀溫度計流動度秒18～2616～24JSCE法空氣量%8～128～12JISA1116單位容積重量法泛漿率%00JSCE聚乙烯袋法膨脹率%1～31～3量筒、卡尺單位容積重量g/cc――――――1500cc三角燒瓶壓縮強度MPa令期1天＝1以上令期7天＝7以上令期28天＝18以上同左單軸壓縮法，加載速度＝0.5～1.0mm/s，Ф5×5cm試件。注：（1）上表值根據(jù)日本鐵道建設公團規(guī)范（1994.6）；（2）JSCE：日本土木學會標準，JIS：日本工業(yè)標準規(guī)格；（3）壓縮試件養(yǎng)生：20±3℃，65±5％RH值的室內(nèi)條件。2.4.2試驗方法表－7的規(guī)格按如下試驗加以判定。（1）拌和溫度為了防止灌注不足引起低溫時的初期凍害和高溫時的凝膠，要進行原材料溫度管理的檢驗試驗，采用酒精溫度計（棒狀）進行測量。（2）流動度圖－2表示（容量＝640cc）設備，測定CA砂漿全部排出的時間。對于中型攪拌機，全部材料投入后A配比的流動度為18～20秒，B配比為16～18秒。用來調(diào)整CA砂漿60分鐘內(nèi)的攪拌（150rpm）每10分鐘測定流動度，按表－8判定。（3）泛漿率為了調(diào)查浮水與材料分離等對勻質(zhì)性的不良影響所進行的試驗，經(jīng)24小時按有無浮水為判定標準。圖2漏斗表－8稠度的判定流動度超過30秒拌和時間判定春、秋、冬夏CA砂漿溫度在28℃以下CA砂漿溫度在28℃以上不滿20分鐘不滿15分鐘不合格20分鐘以上15分鐘以上合格將流動度試驗經(jīng)30分鐘拌和的CA砂漿，用截面Ф50mm高約10～12mm的聚乙烯袋取樣，24小時后目測與材料是否分離，加以確認。（4）膨脹率為保證良好的填充，要調(diào)查未結硬時鋁粉所起適度膨脹的效果。由于鋁粉與水泥的水和物其膨脹度與氣溫有關，故現(xiàn)場對鋁粉用量的增減是必要的。為了減少鋁粉在使用過程中膨脹的損耗，適時的添加鋁粉是十分重要的?！瘜⒘鲃佣仍囼炛邪韬土?0分鐘的CA砂漿，注入圖－3所示容量為250cc的量筒內(nèi)，在與250cc刻度重合的量筒上面加一塊玻璃板到CA砂漿表面的深度為H0，用卡尺測量。24小時后，再測量CA砂漿表面深度H24，用下式確定膨脹率：膨脹率（5％）＝0.000314×（H0－H24）×D2式中：D＝量筒直徑H0＝剛貯藏時的深度（mm）H24＝24小時后的深度（mm）。圖3膨脹率測定（5）空氣量為了提高抗凍害性重要的工作是檢查空氣量，此項試驗與前述（3）項目時進行測定，以判定范圍及合格與否。表示在計算中不含所求空氣的理論單位容積重量；表示實測單位容積重量按下式求取：理論單位容積重量（g/cc）＝原材料總重量/各使用材料的體積（重量/比重）的總和；空氣量(％)=（理論單位容積重量－實測單位容積重量）/理論單位容積重量×100表－9理論單位容積重量計算中各材料的比重材料類別制造廠商比重瀝青A乳劑東亞道路工業(yè)1.02聚合物P乳劑同上1.0早強水泥市場售3.14混合材料AM電氣化學工業(yè)2.89AP小野田水泥2.93細骨料(硅砂)市場售2.60消泡劑(TSA730)東芝1.01AE劑山宗化學1.06鋁粉末(C-300)中島金屬箔粉工業(yè)―――理論單位容積重量的計算如表－9實測單位容積重量：把做流動度試驗的CA砂漿拌和30分鐘，倒入三角燒瓶（約1000cc）測定其單位容積重量。(6)壓縮強度各種強度都以壓縮強度推定，壓縮強度試驗方法簡單，CA砂漿要滿足各令期的強度規(guī)格。其中1天令期是拆模和取出保持螺栓需要的強度，7天令期達5kg/cm2以上要滿足軌道鋪設放重物的要求，令期28天是竣工時列車通過的需要。在流動度試驗中拌和30分鐘的CA砂漿，注入Ф5×5cm的用乙烯樹脂制的圓柱形模型內(nèi)，用石膏作表面處理后，按1、7、28天令期進行單軸壓縮試驗，加載速度0.5～1.0mm/分鐘，測定壓縮強度。試樣數(shù)各令期均為3個，養(yǎng)生條件20±3℃，65±5％RH。（7）其它試驗實施以下試驗時，這些方法僅作參考。（a）材料分離度為檢驗CA砂漿固化體的勻質(zhì)性，與第（6）項壓縮強度試驗同時制作Ф5×5cm試件，達28天令期分成上、下兩個等分，分別計算其單位容積重量，按下式求?。翰牧戏蛛x度（％）＝（下部單位容積重量－上部單位容積重量）×0.5/上下部的平均單位容積重量×100。（b）靜彈性率（變形系數(shù)）CA砂漿當壓縮荷載增加時，其變形也增大，其應力～變形曲線如圖－4所示的S形粘彈性體的發(fā)展趨勢。圖4應力-變形曲線此處，靜彈性率通常采用混凝土彈性模量的方法（割線彈性系數(shù)）求取。靜彈性率E＝σ/ε式中：σ：軸向垂直的斷面應力（P/Akg/cm2）ε：應變（△l/l）P：荷載(kg)A：試件截面積（cm2）l：變形量（mm）l：試件高度（mm）初期靜彈性率（實用荷載），E＝（P/A）/(△l/l)（一般P＝1kg時）；中期靜彈性率（相當彈性模量）E’＝（P’/A）/(△l’/l)（混凝土：P＝1/3破壞荷載）CA砂漿的靜彈性率，其初期的值（板下實際產(chǎn)生的應力相近）為0～1kg/cm2荷載間隔中求取。O靜彈性率的測定方法與壓縮強度試驗相同，采用Ф5×5cm的試樣，令期28天，從0～0.3kg/cm2預加載2次，第3次加載至破壞點，記錄壓縮荷載，荷載～變形曲線，求其割線的彈性系數(shù)。測定實例試件直徑＝4.98cm（A＝19.468cm2），荷載P＝1kg。試件高度l＝51mm，變形量△l=0.002mm靜彈性率＝（P/A）/（△l/l）＝（1/19.468）/(0.002/51)＝1300kg/cm2（c）彎曲強度對令期28天的尺寸為4×4×16cm的試件進行二等分點荷加載法（中央集中加載法），每分鐘變形為0.5～1.0mm進行加載，求取最大荷載，彎曲強度由下式求得：b＝w×0.234式中b：彎曲強度（kg/cm2），w：最大荷載（kg）（d）剪切強度采用令期為28天的尺寸為4×4×16cm的試件，進行直接2面剪斷法，荷載級按0.5～1.0mm為一級，直到最大荷載，剪斷強度由下式求?。害?P/2A式中τ：剪切強度（kg/cm2），P：最大荷載（kg）A：試件截面積（cm2）(e)吸水率吸水率使CA砂漿抗凍害性能劣化，為此要進行檢驗。采用令期為28天的尺寸為4×4×16cm的試件，在恒溫恒濕的槽內(nèi)（20℃，50％RH）保持14天，待干燥后在20℃的水中浸泡2個月，測定浸泡材料的重量，吸水率的計算按下式：吸水率（％）＝（浸泡后的重量－浸泡前的重量）/浸泡前的重量×100(f)填充率當CA砂漿的流動度不合適的情況下，軌道板下會產(chǎn)生多量的氣泡（填充層表面殘留氣泡痕跡），使軌道板存在不均勻支承狀態(tài)。這種檢查是在現(xiàn)場將灌注7～28天的軌道板剝離，在填充層表面用白粉筆畫出邊長為30cm的棋盤格，對有孔隙的形狀用粉筆作出記號，進行攝影，以后用透明的乙烯樹脂薄片進行描繪。用氣泡痕跡的白粉印計算填充率，首先用10mm以下空隙個數(shù)計算出以5mm平均直徑的空隙量，接著10mm以上的空隙是采用剪下透明乙烯樹脂薄片在天平上稱其重量，根據(jù)下式求取軌道板下全部的填充率。填充率（％）式中：A：軌道板全部表面的乙烯樹脂薄片的重量(g)；B：10mm以下的空隙部分的薄片重量(g)；n：10mm以下的空隙個數(shù)；C：軌道板的全面積（cm2）（g）現(xiàn)場剝離試驗在現(xiàn)場測定填充率后，取30×30×填充層厚（cm）的CA砂漿（如圖－5位置），進行規(guī)定的物性試驗，其中，一部分試件要進行室外暴露狀的耐久性檢驗試驗。圖5剝離試驗2.5材料的貯存與管理表－1標準配比所示各材料應按下述規(guī)定進行貯存與管理。（1）水泥、混合材不受陽光直射和雨水影響的場所貯存和保管；袋裝物應在地面以上30cm的臺上堆積，堆積重量在13袋以下；以先進的料先出為原則，使用未經(jīng)風化的新材料。（2）細骨料（砂）硅砂：通常進貨時絕對干燥，不能在混入水分的狀態(tài)下貯藏和保管。河砂、山砂等：a)最好切斷水，不受雨水淋，不混入冰雪，不置于陽光直射的屋檐下，要用篷布蓋上貯存。砂表面水在10％以上用添加水來調(diào)整流動度就不可能了。b)貯存處的狀態(tài)、氣象條件、砂的貯量和粒度的不同，其砂的干燥、濕潤度有所不同，測定表面水的次數(shù)有增加（午前、午后），采用平均值表面水的砂要特別注意，盡量多測幾次，根據(jù)表面水的變動對配合比作修正是必要的。砂的干濕狀態(tài)如圖－6所示。圖6砂的干濕狀態(tài)（3）A乳劑不要與市場出售的瀝青乳劑相混；使用的容器、機械和器具要清洗干凈；貯存罐要適應攪拌機的安裝，以及在低速攪拌使其勻質(zhì)化的要求（在寒冷時乳劑需要加溫）；不能混入雨水、土砂、泥、石粉等粉類，指定以外的化學藥品和其它異物；絕對不能受凍結（A乳劑破壞）（4）水采用飲用水的質(zhì)量沒有問題，使用中要避免腐敗有機物混入水中，還有工廠排水和生活排水也要避免，否則會對CA砂漿混合性和強度帶來不利影響，不得已時，應根據(jù)CA砂漿質(zhì)量檢驗判斷結果。（5）鋁粉由于廠商和品牌的不一致，其發(fā)泡反應時間及其用量都會發(fā)生變化，所以要使用指定產(chǎn)品。（6）聚合物P乳劑、消泡劑、AE劑廠商和品牌的不一致，使消泡的氣泡微小化，空氣導入的狀態(tài)也有變化，應分別使用指定產(chǎn)品。容器應密封，不使凍結。2.6CA砂漿的配制在現(xiàn)場配制時，應決定配方、各材料的用量及拌和作業(yè)等關鍵。2.6.1選定配合比（1）現(xiàn)場配比的修正標準配比（表－1）是基礎，要根據(jù)使用的攪拌機拌和容量，求出現(xiàn)場的配合比，其步驟如下：把材料的用量按實際使用的攪拌機拌和容量進行換算。此時，以相當于一批配料的水泥用量（袋數(shù)）為基準求取其它各材料的用量，作為現(xiàn)場配合比，其它材料除水和鋁粉外都使用換算值。添加水的用量以拌和初期的流動度A配合約為18～22秒，B配合為16～20秒，由此來選定。鋁粉的用量按膨脹率為1～3％來選取。一般情況下，其添加量為（C＋AM）×（0.01～0.02％），高溫時的用量較低溫時為少。測定當日使用砂的表面水量。砂的表面水量、吸水率的水量，在1)項現(xiàn)場配制時應分別減少水用量，增加用砂量，逐項調(diào)整。現(xiàn)場配合比的確定，以下2例為結合設計的具體步驟。（2）使用河砂的情況河砂進貨時表面有較多的附著水，因此使用時要測定表面水進行必要的修正。A配合（No.33）的配合設計例。1)標準配合比此現(xiàn)場采用A配合的CA砂漿。其標準配合比如表－10所示。表－10標準配合比（參照表－1）CAM類別早強水泥混合材瀝青乳劑河砂水鋁粉消泡劑AE劑kgkgkgkgkgkgkgkgA配合No.332634949662093以下0.0410.1527.62)現(xiàn)場配合比條件：水泥7袋W/（C＋CAA）＝21％（實用攪拌機，拌和的流動度約為20秒）河砂表面水＝4％（施工前測定值）①按標準配比1m3用7袋水泥進行換算（40kg/袋），各材料的用量，按標準配合比280/263=1.0646來換算，水和砂之外的材料用量如表－11。表－11現(xiàn)場配合比（約1.06m3/每批）CAM類別早強水泥kg混合材kg瀝青乳劑kg河砂水鋁粉消泡劑AE劑kgkgkgkgkgA配合No.3328052.2528(660)②(69.8)0.0440.1628.09⑤686④43注：（）內(nèi)的數(shù)字為修正前的值。②當W/C＋CAA為21％時，流動度為目標值，所需水量（280+52.2）×0.21=69.76kg≈69.8kg。③河砂表面的水為4％，其水量為660×0.04＝26.4kg。④第③項河砂的表面水，與②項拌和時要用的水量有相同的作用，為此，在用水量方面要減少，故69.8－26.4＝43.4≈43kg為實際的用水量。⑤河砂由于第③項含水其砂重量不足，為此要增加，即表中660＋26.4≈686kg為實際用砂量。備注：河砂、山砂等的表面水由于貯存地點的狀態(tài)、抽樣位置不同都會有離散性，（上述④、⑤項）的修正數(shù)要考慮設備的計量精度等。而施工中表面水的變動會使流動度有大幅度變化，導致品質(zhì)劣化，這在以前曾多次發(fā)生，為此對砂表面水的管理必須十分重視（流動度的管理）。（3）硅砂使用的場合硅砂通常是人工制造的絕對干燥狀態(tài)下供貨，吸水率在事前進行測定，上述（2）的③～⑤項正好作相反的修正，因只有吸水量，所以用水量要增加，用砂量要減少。一般硅砂吸水率小，石質(zhì)好，組織穩(wěn)定，吸水率偏差很小，通常精密測定，施工中確保安定的流動度，CA砂漿的品質(zhì)管理好，固化體的勻質(zhì)性也好。B配合（PCAM）的配合設計例（1）標準配合此現(xiàn)場采用B配合CA砂漿，其標準配合如表－12。CAM類別早強水泥混合材瀝青乳劑聚合物硅砂水鋁粉消泡劑AE劑kgkgkgkgkgkgkgkgkgB配合PCAM47474406362879以下0.0420.1547.7（2）現(xiàn)場配合比條件：水泥6袋W/C＋CAA＝20％（實用攪拌機拌和的流動度≈17秒）硅砂的吸水率＝0.5％（得到砂時實測值）按每6m3袋水泥（40kg/袋）進行材料用量換算，240/266＝0.90226，水和硅砂之外的材料用量如表－13。②W/C＋CAA為20％，當流動度達到目標值時，所需水量（240+42.4）×0.20=56.48kg≈56.5kg。③硅砂的吸水率為0.5％，其吸水量為566.6×0.005＝2.833kg≈2.8kg。表－13現(xiàn)場配合比（約0.902m3/每批）CAM類別早強水泥kg混合材kg瀝青乳劑kg聚合物kg硅砂水鋁粉消泡劑AE劑kgkgkgkgkgB配合PCAM24042.439756.8(566.6)②(56.5)0.0380.1396.9⑤564④59注：（）內(nèi)的數(shù)字為修正前的值。④上述第③項硅砂的吸水量，要增加拌和物的用水量56.5+2.8＝59kg。⑤硅砂的實際用量由于③項的吸水量使其過剩，所以用砂量要減量，566.6－2.8＝563.8≈564kg。2.6.2計量拌和量為1.2立方米的大型攪拌機的現(xiàn)場施工情況水泥和砂按重量計，瀝青乳劑和水用容積計量，各感量為1kg、1l以下；混合材按重量計，聚合物－P乳劑和AE劑按容量計，各感量為0.1kg、0.1l以下；鋁粉按重量計，消泡劑按容積計量，各感量為1g、1cc以下。上述正確的測定用秤、容器、量筒等計量。（2）現(xiàn)場施工前進行的中型攪拌機試驗時（拌和量為10l）上述材料的各計量感度分別要小10倍來計量。2.6.3拌和材料的投入按以下次序：A乳劑→水（聚合物、消泡劑）→細骨料、鋁粉末→混合料→水泥→（AE劑）A、B配合兩種CA砂漿的材料投入順序和拌和方法如圖－7所示。（2）現(xiàn)場配制拌和時攪拌次數(shù)如表－14所示。表－14攪拌次數(shù)攪拌投料*拌和～灌注A乳劑～細骨料混合材～AE劑次數(shù)60～80rpm100～120rpm60～80rpm注：上述次數(shù)是針對MA－150型攪拌機；*標記為拌和完成后要移到低速攪拌，rpm每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。圖7拌和方法2.6.4質(zhì)量管理注意事項（1）CA砂漿的溫度管理為了得到所規(guī)定的CA砂漿的質(zhì)量，各器、材要保持表－15的溫度范圍，進行CA砂漿的溫度管理是十分必要的。（2）關于流動度為了進行良好的灌注施工，確保適宜的砂漿稠度是很重要的。1)適宜的流動性：當流動性很短的情況（近于水的狀態(tài)），材料的分離明顯，強度和耐久性降低。反過來（粘性過大的狀態(tài)），灌注性惡劣，個別凝膠現(xiàn)象急增。為此纖維流動性對A配合控制在19秒，B配合控制在17秒左右，并根據(jù)條件適度調(diào)整。調(diào)整方法：流動性的調(diào)整主要是用水量的增減，如圖－8所示，流動性短，W/C+CAA應減少，要求流動性長，則增加W/C+CAA。作為目標，流動度在18秒以下時，當W/C+CAA減小1％，流動度可增加1秒，相反當流動度在26秒以上時，W/C+CAA增加1％，則流動度可減少2秒。表－15使用器、材的溫度管理材料要求的貯存溫度使用時限界溫度適宜溫度粉體早強水泥混合材細骨料鋁粉5～255～3010～25液體瀝青乳劑A乳劑聚合物P乳劑水消泡劑AE劑5～255～3010～25機械攪拌機泵軟管――――――10～25注：1)液體材料貯存時嚴禁凍結；2)使用機器與材料溫度相同時，要求采取避免高、低溫的處理措施。影響因素：①砂的表面水變動對流動度的變化影響顯著；②砂的粒徑、水泥品牌、氣溫高低等對流動度也有影響，因此要十分注意材料的貯存條件和施工時的氣溫（圖－9、10）。圖8圖9圖102)拌和時注意事項標準拌和方法（MA－1500型攪拌機），100～120rpm約攪拌5分鐘，從攪拌機卸出，在60～80rpm的低攪拌轉(zhuǎn)數(shù)機上繼續(xù)攪拌，這是很重要的。在高速下長時間拌和，會加速凝膠的發(fā)生，必須嚴禁（圖－11）。拌和的次數(shù)少或高速拌和的時間短，會發(fā)生水泥粉末析出現(xiàn)象。CA砂漿運輸時間長時，到現(xiàn)場附近在灌注前約10分鐘放入鋁粉，再高速拌和1分鐘。當流動度達到24秒以上時，要再一次加水，也要按同樣的方法處理。圖11（3）泛漿率要得到勻質(zhì)的填充材料應不出現(xiàn)泛漿，有必要降低材料的分離。當流動度