板式無砟軌道填充層材料成功自主研發

與傳統有砟軌道相比，板式無砟軌道具有軌道平順性高、剛度均勻性好、穩定性強、維修量少等突出優點，成為我國設計時速300公里高速鐵路采用的主要軌道結構型式。在板式無砟軌道中起填充、承力、傳力作用，對軌道結構的平順性、耐久性、安全性以及運營維護成本有重大影響的填充層材料——水泥乳化瀝青砂漿的研發成為我國鐵路科技工作者必須攻克的一大技術難關。

2006年年底，在鐵道部組織下，中國鐵道科學研究院牽頭開展了水泥乳化瀝青砂漿的自主創新研發。為順利推進水泥乳化瀝青砂漿研發工作，鐵科院組織精兵強將成立了由趙有明副院長掛帥的專題項目組。項目組秉著創新求實的理念，以科學嚴謹、敬業忘我、銳意進取的工作態度開展了水泥乳化瀝青砂漿制備技術及施工技術的研發。

制備水泥乳化瀝青砂漿時，需采用一種有機類高分子材料——乳化瀝青。以往的經驗表明，乳化瀝青性能的好壞將決定水泥乳化瀝青砂漿制備的成敗，是水泥乳化瀝青砂漿的關鍵原材料之一。當時，國外對這一技術實行了嚴密封鎖，國內尚無相關制備經驗可借鑒，這對以無機類材料研究為主的項目組來說，無疑是一個巨大的難題。

在困難面前，項目組成員毫不退縮，迎難而上。在填補高分子化學知識的同時，項目組成員積極走訪相關專家，學習、歸納、總結乳化瀝青的制備經驗。為集思廣益、發揮專長，他們聘請了國內高分子領域的知名專家作為顧問，為研究工作保駕護航。

經過堅持不懈的努力、無數次的挑燈夜戰，項目組先后解決了乳化瀝青制備時乳化瀝青離子穩定性差、機械穩定性差、酸堿穩定性差、熱穩定性差等技術難題，最終制備出穩定性高、減水率大、對水泥乳化瀝青砂漿收縮及抗凍性能有較大改善的乳化瀝青。

在解決乳化瀝青制備技術難題的同時，項目組充分運用他們在無機非金屬材料方面的淵博知識和豐富經驗，對水泥乳化瀝青砂漿另一種關鍵制備原材料——干料展開了相關研究。他們先后解決了水泥乳化瀝青砂漿在制備過程中易泌水、產生浮漿等技術難題。同時，項目組采用技術措施減少了水泥乳化瀝青砂漿的收縮，提高了水泥乳化瀝青砂漿的韌性及抗沖擊能力，降低了其開裂風險。他們順利研制出了適宜于水泥乳化瀝青砂漿制備的干料，并實現了產業化。

在攻克乳化瀝青、干料制備技術難關的基礎上，項目組通過對其結構形成機理、性能演變規律、關鍵性能耐溫性、勻質性、抗裂性、氣泡穩定性和粘結性等深入研究，成功制備出性能穩定、耐久性好且適用于0攝氏度至40攝氏度環境下施工的水泥乳化瀝青砂漿，突破了國外同類產品只能在5攝氏度至35攝氏度使用的技術瓶頸，填補了我國在這一領域的空白，達到了國際領先水平。

除了在室內研究出性能優越的水泥乳化瀝青砂漿外，項目組成員還對水泥乳化瀝青砂漿施工技術進行了大量研究。他們先后在鐵科院灌板基地、上海金山灌板基地以及京滬沿線開展了大量的實尺模型試驗以及現場灌揭板試驗。在對砂漿配方進行反復驗證、優化的同時，項目組創造性地發明了既能保證施工質量又能大幅提高施工速度的封邊材料、專用灌注漏斗等施工材料及器具，完善了水泥乳化瀝青砂漿質量控制措施。

2010年，項目組研制的水泥乳化瀝青砂漿成套技術在京滬高鐵實現了大規模應用，應用里程占京滬全線的66%。項目組作為京滬線水泥乳化瀝青砂漿的技術支持單位之一，始終戰斗在京滬線水泥乳化瀝青砂漿施工第一線。他們密切關注現場施工情況，運用掌握的知識，及時分析、解決施工中出現的問題，為京滬線水泥乳化瀝青砂漿灌注施工貢獻了一份力量，得到了施工單位及業主的贊揚。

該研究成果已納入鐵道部相關行業標準，為我國高速鐵路和客運專線水泥乳化瀝青砂漿的大規模施工提供了有力的技術支持。該研究成果共獲得3項國家發明專利、1項實用新型專利，并分別于2009年、2011年、2012年獲得中國鐵道科學研究院科學技術獎特等獎、中國鐵道學會鐵道科技獎二等獎、北京市科學技術獎三等獎。（柯軒）

來源：人民鐵道報

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