高速技术第18册板式无碴轨道微孔橡胶垫层.docx
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高速技术第18册板式无碴轨道微孔橡胶垫层
京沪高速铁路工务部件及设备
招标技术条件
第18册
板式无碴轨道微孔橡胶垫层
铁道部高速铁路建设领导小组办公室
二○○三年十月
前 言
时速350km的高速运行条件要求板式无碴轨道体现出高平顺性、刚度均匀性以及良好的耐久性、稳定性和少维修等突出的设计特点。
轨道结构部件的制造和验收作为质量控制的一个重要环节，必须制订严格的技术条件，以确保部件生产质量满足高速铁路的线路设计要求。
本招标技术条件制订过程中，引用了ISO、日、美等国的有关标准以及我国高速铁路的前期科研成果。
板式无碴轨道结构部件包括：
钢轨、扣件系统、混凝土轨道板、水泥沥青（CA）砂浆、充填式垫板、凸形挡台填充树脂、微孔橡胶垫层。
其中，钢轨招标技术条件按铁××[2003]××号第1册的规定执行，扣件系统招标技术条件按铁××[2003]××号第14册的规定执行。
板式无碴轨道部件招标技术条件由以下5个部分组成：
第16册：
混凝土轨道板
第17册：
充填式垫板
第18册：
水泥沥青（CA）砂浆
第19册：
凸形挡台填充树脂
第20册：
微孔橡胶垫层
本技术条件由铁道部高速铁路建设领导小组办公室提出并组织起草。
本技术条件负责起草单位：
铁道科学研究院。
本技术条件主要起草人：
江成、林之珉。
本技术条件的解释权归铁道部高速铁路建设领导小组办公室。
目 录
1 适用范围1
2 规范性引用文件1
3 技术要求1
4 试验方法2
5 检验规则3
6 标志、包装、运输和贮存5
附录A（规范性附录）静刚度试验方法6
附录B（规范性附录）疲劳性能试验方法8
1 适用范围
本技术条件适用于时速350km高速铁路减振型板式无碴轨道。
本技术条件规定了板式无碴轨道轨道板下用微孔橡胶垫板的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
产品适用于温度为－35℃～＋50℃、湿度20％～100％RH的使用环境。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本技术条件的引用而成为本技术条件的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本技术条件达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。
ISO1798
软质多孔聚合材料－拉伸强度和扯断伸长率的测定
ISO1856
软质多孔聚合材料－压缩永久变形的测定
JRS07117
减振型板式轨道用橡胶垫板技术标准
JISK6385
防振橡胶的试验方法
GB3512
橡胶热空老化试验方法
GB7764
橡胶成份定性分析
GB2828
逐批检查计数抽样程序及抽样表
3 技术要求
3.1 微孔橡胶垫板采用三元乙丙（EPDM）橡胶加工成封闭的蜂窝结构，其主要成分应为三元乙丙（EPDM）橡胶，不得掺用其它胶种和再生胶。
3.2 外形尺寸
3.2.1 垫板的长度和宽度应符合设计图的规定，允许偏差：
+10、-5mm。
3.2.2 垫板厚度应符合设计图的规定，允许偏差：
±0.5mm。
3.2.3 垫板平整度的允许偏差：
凹陷深度不大于0.5mm或长度不超过20mm。
3.3 外观质量
3.3.1 垫板应不翘曲，边缘整齐无暇疵。
允许存在不影响耐久性的小的表面缺陷，如裂缝、皱褶、碎屑和砂眼等。
3.3.2 垫板的一个或两个表面可以切修、磨平。
3.4 微孔橡胶垫板的物理力学性能应符合表1的规定。
表1微孔橡胶垫板的物理力学性能
序号
项目
指标要求
试验
方法
板中用
板端用
1
静刚度（kN/mm）
3.0±0.5
5.0±0.5
附录A
2
拉伸强度（MPa）
≥3.0
ISO1798
3
扯断伸长率（％）
≥150
4
恒定压缩永久变形（％）
（70±1℃、22h，压缩30％）
≤23
ISO1856
5
橡胶成份定性分析
EPDM
GB7764
6
疲劳性能
外观
无异常粘着、碎裂现象
附录B
残余变形量（mm）
≤1.0
7
热空气老化
（100±1℃、72h）
静刚度变化率（％）
≤15
GB3512
拉伸强度（MPa）
≥2.8
扯断伸长率（％）
≥120
8
耐水性能
吸水率（％）
≤1.5
第4.4.4节
拉伸强度（MPa）
≥2.9
扯断伸长率（％）
≥130
4 试验方法
4.1 一般规定
4.1.1 试验应在室温23±2℃条件下进行，试件在试验前应在室温下放置2小时以上。
4.1.2 所有垫板试样应从成品中抽取。
成品在放置至少4天后，按图1所示位置取试件进行各项性能试验。
4.2 橡胶垫板外形尺寸用钢尺和游标卡尺量测。
4.3 橡胶垫板外观质量用肉眼观察。
4.4 橡胶垫板物理力学性能试验方法
4.4.1 拉伸强度、扯断伸长率、恒定压缩永久变形、热空气老化、橡胶成份定性分析试验方法按表1的规定。
热空气老化试验前、后的试件在抽取的同一垫板上取样。
每个垫板试样老化前后的拉伸强度、扯断伸长率、恒定压缩永久变形为所取3个试件的平均值。
图1试件取样位置示意图
4.4.2 静刚度试验方法按本技术条件附录A的规定。
老化后的垫板静刚度试验应在老化试验后，在室温中至少放置2小时以上，并在24小时内进行。
每个垫板试样老化前后的静刚度值为所取3个试件的平均值。
4.4.3 疲劳试验方法按本技术条件附录B的规定。
垫板试样的残余变形量为所取3个试件残余变形量的最大值。
4.4.4 耐水性能试验方法
耐水性能试验前、后的试件在抽取的同一垫板上取样。
将试件放在水中浸泡96小时，按下式计算吸水率，此后按ISO1798标准进行拉伸强度和伸长率试验。
每个垫板试样浸泡前后的拉伸强度、伸长率和吸水率为所取3个试件的平均值。
吸水率（％）＝（Wb－Wa）/Wa
式中：
Wa：
浸泡前的重量；
Wb：
浸泡后的重量。
5 检验规则
5.1 橡胶垫板的检验应按批进行。
相同原材料、配方和工艺生产的橡胶垫板，以不多于1200块为一批。
5.2 橡胶垫板成品外形尺寸、外观质量及各项物理力学性能的抽样数量如表2。
5.3 橡胶垫板的检验分型式检验和出厂检验。
表2垫板成品的抽样数量
序号
项目
垫板抽样数量
1
外形尺寸和外观质量
符合GB2828规定
2
静刚度
3
拉伸强度
扯断伸长率
老化前、后
2
4
拉伸强度
扯断伸长率
吸水率
浸泡前、后
（耐水性能）
2
5
恒定压缩永久变形
1
6
橡胶成分定型分析
1
7
疲劳性能
1
5.4 型式检验
5.4.1 型式检验项目：
外形尺寸、外观质量及表1中的各项物理力学性能。
5.4.2 有下列情况之一者，应进行型式检验：
（1）批量投产前；
（2）正式生产后，原材料、配方、工艺有改变时；
（3）正常生产一年时；
（4）用户提出要求时。
5.5 出厂检验
出厂检验项目：
外形尺寸、外观质量及常温下的静刚度。
5.6 判定规则
5.6.1 外形尺寸和外观质量的垫板成品抽样数符合GB2828的规定，二次抽样，特殊检查水平S-3，合格质量水平为6.5。
5.6.2 静刚度试验的垫板成品抽样数符合GB2828的规定，一次抽样，特殊检查水平S-1，合格质量水平为2.5。
5.6.3 其它各项物理力学性能每批垫板成品的抽样数量符合表2的规定，性能指标均应满足表1的要求。
5.6.4 因外形尺寸和外观质量判定不合格的橡胶垫板，允许工厂对该批逐块检验，以确定其可用性。
6 标志、包装、运输和贮存
6.1 每块垫板上均应在一侧以不妨碍其性能与寿命的方法清晰标明：
产品名称、产品型号、生产厂名及地址、执行标准、生产年月及出厂编号。
静刚度值不同的垫板应在其上做出醒目标志或以不同颜色区分。
6.2 每批产品都应附有产品质量合格证书，内容应包括：
生产厂名及地址、产品名称、型号、批号、净重、检验结果、检验日期及执行标准编号、合格证编号及发放日期、检验部门及检验人员签章。
6.3 产品在运输过程中，严禁与油类、有机溶剂等有害于橡胶的化学药品接触，禁止在日光下曝晒。
6.4 产品应放在清洁、通风、不被日光直射、远离热源及化学试剂污染处贮存。
成品贮存期不超过6个月。
超过贮存期的材料，必须根据本技术条件检验项目的性能要求进行检验，合格者方可使用。
附录A（规范性附录）静刚度试验方法
A.1 试样
试件尺寸：
150×180×厚度（mm）。
A.2 试验条件
试验设备：
50kN试验机。
其精度为100N，示值允许偏差不大于1％。
试验环境温度：
23±2℃
A.3 试验步骤
a）将准备好的垫板试样放置在刚性金属底板上，预加5.0kN的荷载2次，每次加载到位后卸载，取第3次荷载～变形曲线1.0kN～4.0kN间的试验值。
b）将四个百分表布置在加载金属板的四个角上，测量垫板的变形量。
c）将百分表调整至零，而后以1kN/s的速度均匀加载，当载荷加至P1（1.0kN）和P2（4.0kN）时各停留1min，并分别记录试样的压缩量Ai和Bi（Ai和Bi均为四个百分表读数的平均值）。
d）如此反复试验3次，计算3次测得的Ai和Bi的平均值，即为在荷载P1和P2时试样的平均压缩量A和B。
A.4 试验结果
静刚度值按下式计算：
式中：
K――试件静刚度（kN/mm）；
A――试件在加载P1时的变形量（mm）；
B――试件在加载P2时的变形量（mm）。
A.5 试验报告
试验报告包括下列内容：
a）试验项目名称；
b）试样来源、品种、规格、及制备方法；
c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；
d）试验温度、湿度；
e）试验设备及仪表；
f）试验结果（含单个值及算术平均值）；
g）试验人员、日期及其它。
附录B（规范性附录）疲劳性能试验方法
B.1 试样
试件尺寸：
60×60×厚度（mm）。
B.2 试验条件
试验设备：
50kN疲劳试验机。
试验环境温度：
23±2℃
B.3 试验步骤
a）疲劳前取试样对角线上四点，并作好标记，用游标卡尺测量垫板厚度h0；
b）以位移控制加载，试件预压缩4mm，位移±2mm，加载频率10Hz，循环次数2×106次；
c）疲劳后放置30分钟，再次用游标卡尺测量垫板原标记处的厚度h1。
B.4 试验结果
试验结果包括：
试样的外观变化、垫板的残余变形量。
B.4.1 疲劳试验前后，目测试样外观。
B.4.2 垫板的残余变形量
疲劳后垫板的残余变形量为：
Δh＝h0－h1
式中：
Δh――疲劳前后试样厚度变化量（mm）；
h0――疲劳前试样厚度（mm）；
h1――疲劳后试样厚度（mm）。
B.5 试验报告
试验报告包括下列内容：
a）检验项目名称；
b）试样来源、品种、规格、及制备方法；
c）试样编号、尺寸、外观质量及数量；
d）试验温度、湿度；
e）检验设备及仪表；
f）检验结果（含单个值及最大值）；
g）检验人员、日期及其它。
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