佟春雙 王文學 杜長安 畢萬利 李 晶

(1沈陽鐵路局小屯軌枕水泥廠，遼寧 遼陽 111201；2遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114000)

TS-A型道釘錨固劑是以硫鋁酸鹽水泥及級配砂為主要材料，復合多種功能組分經均化處理制成具有超塑化、超早強、緩凝、快硬、穩(wěn)定、高強、憎水、微膨脹、電絕緣性好等優(yōu)異性能的螺旋道釘錨固產品。該錨固劑克服了傳統(tǒng)硫磺錨固砂漿污染環(huán)境、作業(yè)溫度高、施工作業(yè)效率低、危害施工人員健康等缺點。2013年9月經鐵道部產品質量監(jiān)督檢驗中心鐵道建筑檢驗站檢測該錨固劑符合此類產品的行業(yè)標準，達到實用的要求。

1 原材料和試驗方法

1.1 試驗用原材料

1)水泥：唐山北極熊52.5級硫鋁酸鹽水泥、大連小野田52.5R硅酸鹽水泥；

2)石英砂：A(20-40目)，本溪通遠堡；B(40-70目)，本溪通遠堡；

3)硅灰：挪威艾肯；

4)改性劑：HT-A型，遼陽恒通道路新材料有限公司；

5)水：自來水

1.2 試驗方法

1)流動度及強度的測定：《水泥基灌漿材料》JC/T986-2005。

2)潮濕絕緣性能的測定：鐵道部文件(65)鐵技會字第652號 《關于試行混凝土軌枕電氣絕緣指標的決定》附件規(guī)定的方法。

3)抗拔力的測定：《混凝土軌枕螺紋道釘硫磺錨固強度檢測方法(試行)》。

4)疲勞試驗：《扣件組裝疲勞試驗方法》TB/T2491-94。

2 試驗結果與分析

2.1 試驗配合比的確定

本試驗根據(jù)行業(yè)標準，結合實際經驗及同類產品的常用配比，通過骨料級配和專用改性劑的優(yōu)化配置確定基本配合比如下：

硫鋁酸鹽水泥：硅酸鹽水泥：膨脹劑：硅粉：級配砂 ：改性劑 =40：5：5：5：45：x。

2.2 骨料級配對錨固劑性能的影響

本試驗中采用兩種不同粒徑的優(yōu)質石英砂作為骨料制備錨固劑，石英砂A為20～40目，粒徑為0.64～1.27mm，石英砂B為40～70目粒徑為0.36～0.64mm，通過改變A與B的質量比，研究不同的骨料級配對砂漿流動性和強度的影響，試驗結果如表1。

表1 骨料級配對砂漿性能的影響(水料比=0.135:1)

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，骨料的級配對錨固劑的流動性及強度影響很大。石英砂A相對石英砂B粒徑大，A所摻比例越大，砂漿的工作性能越優(yōu)良，15分鐘后的流動性也越大，但強度會有所降低。當A：B=7：3時，砂漿的流動性及強度比較適用。

2.3 改性劑摻量對錨固劑性能的影響

為獲得高強早強、高工作性、良好的潮濕電絕緣性的優(yōu)良性能，必須在經濟合理的前提下對錨固劑進行改性處理。本試驗選用遼陽恒通道路新材料有限公司生產的HT-A型改性劑對其進行改性處理，以外摻的方式在體系中使用，在不同摻量的情況下進行試驗，試驗結果如表2。

從表2中可見，1%摻量能較好的滿足指定性能。因此采用1%摻量作為定型產品，即TS-A型。

2.4 錨固劑的優(yōu)化配比

根據(jù)以上試驗結果，對TS-A型錨固劑的配比進行優(yōu)化，如表3所示。同時分析了不同的水料比對錨固劑的流動性及強度的影響，試驗結果如圖1～圖4。

表2 改性劑摻量對錨固劑性能的影響

表3 TS-A型錨固劑的優(yōu)化配比

圖2 水料比對錨固劑抗壓強度的影響

圖3 水料比對錨固劑抗折強度的影響

圖4 水料比對錨固劑潮濕絕緣電阻的影響

從圖1～4中可以看出，TS-A型錨固劑具有優(yōu)秀的工作性能和較高的強度以及較好的潮濕絕緣性能。水料比對該錨固劑的性能影響較大，其流動性能與水料比成正比，但在大于14%時會產生泌水與離析，小于13%時不能滿足要求；其各齡期強度隨水料比增加呈下降趨勢，在15%以下可滿足設計要求；其各齡期潮濕絕緣電阻隨水料比增加呈迅速減小趨勢，但在14%以下均可滿足要求。綜合考慮TS-A型工作性能和各齡期抗壓與抗折強度以及潮濕絕緣性能在水料比為13%～14%時可達到最佳性能。為此，以13%水料比將TS-A型道釘錨固劑送鐵道部產品質量監(jiān)督檢驗中心鐵道建筑檢驗站按《混凝土軌枕螺紋道釘硫磺錨固強度檢測方法(試行)》進行檢測，符合其相關規(guī)定。其結果如表4。

表4 檢測結果 溫度：18～28℃

3 結論

1)通過改善骨料級配和多種外加劑的調試以及增強組分的優(yōu)化配置，研制出的據(jù)有良好工作性、耐久性、超早強以及滿足鐵路使用要求的錨固劑可以替換硫磺道釘錨固劑。

2)TS-A道釘錨固劑初始流動度可達350mm，硬化漿體強度高，2h強度達40MPa，24h抗折強度達11.5MPa，潮濕絕緣性能滿足鐵路工程需要，達到國內先進水平。

3)TS-A型道釘錨固劑對水料比較敏感，應用時應嚴格控制，從實驗結果分析，該產品的最佳水料比應為13%～14%。

[1]呂關仁，黃翠，亓良樹.DB型螺旋道釘錨固劑的研究與應用[J].鐵道建筑，2009，(12):111-112.

[2]鐵道部.TB/Z5-76螺旋道釘硫磺錨固及絕緣防銹涂料[S].

[3]混凝土軌枕螺紋道釘硫磺錨固強度檢測方法(試行)

[4]鐵道部文件(65)鐵技會字第652號關于試行混凝土軌枕線路電器絕緣指標的決定[z].

[5]袁遂林.混凝土軌枕冷施工錨固材料研究與應用[J].鐵道建筑 ，2012.(6)：126-127.