摘要：水硬性混合料是用于客运专线支承层的一种类似于碾压混凝土的水泥稳定材料，它具有比较特殊的结构与性能。本文根据工程实践介绍了水硬性混合料的配制技术确定了水硬性混合料应采用低胶凝材料、低用水量以及大掺量的粉煤灰的配合比。
关键词：支承层,水硬性混合料,配制
1.概述
支承层是在铁路客运专线无砟轨道系统中位于道床板与路基基床表层之间的过渡层。用于支承层的水硬性混合料与碾压混凝土类似是一种土工材料，施工采用滑膜摊铺机，机械化程度高，裂缝产生相对较少，国内许多客运专线开始用水硬性混合料对支承层进行大面积施工。本文主要依据施工实践对采用滑膜摊铺的水硬性混合料的配制技术进行介绍。
2.水硬性混合料特点
水硬性混合料是由粗细骨料、少量胶凝材料、少量水等配制，采用滑膜摊铺工艺成型后具有98%及以上相对密实度的支承层材料。水硬性混合料具有疏体结构，荷载按骨料-骨料传递的方式进行，因此浆体没有富余，胶凝材料与用水量都非常少。
3.制备技术路线
从前期施工实践来看水硬性混合料由于胶材用量过大，28天强度甚至达到30MPa远远超出规范要求。根据试验段情况来看，采用过多的胶凝材料支承层开裂严重。水硬性混合料的制备应遵循一定的原则：
(1)支承层强度不是越高愈好，必须在要求范围内。尽量降低胶材用量和用水量降低支承层开裂风险。
(2)用粉煤灰大量取代水泥，即经济又能保证支承层强度，还能降低支承层的收缩。
4.试验过程
4.1击实试验初步确定胶材掺量
确定粗细骨料的参配比例及粗骨料级配，根据前期室内试验及工艺试验情况，粗骨料粒径太大支承层表面不平整，因此粗骨料采用5~10mm及10~20mm两个粒径。试验参照公路上对基层水泥稳定碎石的级配要求初步确定粗细骨料的掺配比例。
根据前期试验经验，试验选取6%、8%、10%三种水泥掺量进行试验。利用击实试验找出不同水泥掺量时混合料的最大干密度与最佳含水率。在最佳含水率条件下按最大干密度的98%进行配料，按照规范要求成型抗压强度和无侧限抗压强度试件进行力学性能对比试验，试验结果见表4.1。
从表中可以看出即使掺加6%的水泥用量，混合料的28d强度仍然超出规范要求。从现场工艺试验看来，采用6%的水泥掺量时混合料整体可塑性不强。随着水泥用量的增加，混合料的强度也在增加，采用水泥掺量为8%时的混合料时支承层外观质量较好，水泥掺量为10%时混合料浆体较多，支承层裂纹较多。因此确定混合料胶材掺量为8%，但混合料的强度仍高于规范要求，采用粉煤灰大量取代水泥能解决这一问题。
4.2各因素对混合料性能的影响
考虑粉煤灰掺量、胶材用量、用水量对混合料性能的影响，安排胶材掺量为8%，粉煤灰取代胶材用量为35%与40%进行试验。试验方案见表4.2，试验结果见表4.3。
从上表可以看出，当用水量不变时，随着胶凝材料用量的增加混合料的抗折、抗压强度也随之增加，收缩率也增加;当胶凝材料不变而用水量增加时，混合料的抗折、抗压强度下降，收缩率增加;当用水量与胶材用量不变时，水硬性混合料的力学性能随粉煤灰取代水泥的量增加而减小，收缩率随粉煤灰掺量的增加而减小。
4.3确定配合比
考虑水硬性混合料的力学性能、收缩率、施工效果与经济性，选择方案中编号为A5的配合比更为合理。
5.注意事项
(1)水硬性混合料配合比要依据现场施工情况和室内试验共同确定，配制的混合料的工作性能要与现场滑膜摊铺等设备的各项参数相匹配。
(2)水硬性混合料摊铺完成后，支承层的检测、切缝时间需要根据工艺试验确定。
(3)水硬性混合料胶材用量小，强度增长慢，合理养护是防止支承层开裂的重要措施。
6.结束语
水硬性混合料在施工时由于具有机械化程度高、工装要求严、胶材用量少、收缩率小等特点将逐步取代低塑性混凝土在客运专线支承层中的应用，其前景很广阔。
通过参与配制水硬性混合料，笔者有以下体会：
(1)支承层材料作为道床板与基床表层之间的过渡层，强度在一定范围内，不是越高越好。
(2)支承层在施工后具有较大的开裂风险，在配制混合料时要尽量降低胶凝材料用量与用水量。
(3)从配合比看来，水硬性混合料比低塑性混凝土更经济。
参考文献：
[1] 科技基[2008]74号,客运专线铁路无砟轨道支承层暂行技术条件[S].北京:中国铁道出版社,2008.
[2] TB10102-2010,铁路工程土工试验规程[S]. 北京:中国铁道出版社,2011.
[3] TB10754-2010,高速铁路轨道工程施工质量验收标准[S]. 北京:中国铁道出版社,2011.
[4] 铁建设[2010]241号,高速铁路轨道工程施工技术指南[S]. 北京:中国铁道出版社,2011.
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