CA砂浆抗冻性能的影响因素研究

为提高CA砂浆的抗冻性能,研究了各组成材料对其抗冻性的影响.结果表明,沥青相对含量越高,抗冻性能越好,沥青乳液与水泥相对质量比(A/C值)从1.4增至1.7时,350次冻融循环相对弹性模量分别降至75%和92%;随着冻融循环次数的增加,CA砂浆质量呈增加趋势,沥青相对含量越高,冻融循环后质量增加率越小;但采用硫铝酸盐水泥(SAC)代替普硅水泥(C)制备的CA砂浆抗冻性较差,350次冻融循环剩余相对弹性模量45%-55%;相对于基准CA砂浆的抗冻性能,加入橡胶粉(CRB)、聚合物胶粉(P3)、有机纤维(FR)和硅灰(SF)能提高CA砂浆的抗冻性能,提高幅度以CRB最大,FR次之,P3更次之,SF最小.     

粉煤灰地聚物砂浆早期强度的影响参数研究

为探讨粉煤灰基地聚物砂浆力学性能和微观孔结构的影响因素,利用正交设计和单一变量法研究了养护温度、高温养护时长、水相含量z、水玻璃模数n、胶砂比J和溶胶比R对砂浆强度的影响,获得了其数学关系模型。同时,借助压汞法（MIP）分析了微观孔结构和砂浆宏观力学性能的关系。结果表明：提高养护温度可以显著地增加砂浆的抗压强度,并且最佳温度为70℃-80℃;高温持续养护4d可以获得砂浆抗压强度和抗弯强度的最大值,但是养护24h可分别获得最大抗压强度和抗弯强度的91.9%和71.3%;砂浆强度的敏感性因素从大到小依次为：水相含量z,水玻璃模数n,胶砂比J,溶胶比R;砂浆强度随着水相含量z的增大而急剧降低,两者几乎呈线性关系;砂浆的抗压强度和抗弯强度随着水玻璃模数n的增加先增大后减小,满足二次曲线关系;胶砂比和溶胶比对砂浆的强度影响较小;孔隙率越小,砂浆强度越高。孔隙率对强度的影响要明显大于孔径分布;在孔隙率相近时,胶凝孔隙（≤10nm）和过渡孔隙（10nm-100nm）的体积百分数越大,则砂浆强度越高。     

减水剂对CRTSⅡ型CA砂浆强度影响规律研究

高速铁路板式无碴轨道中CA砂浆主要由水泥、沥青乳液和多种外加剂组成,其中减水剂是最重要组分之一.为了探讨不同种类和掺量的减水剂对CRTSⅡ型CA砂浆强度和微观结构的影响,采用聚羧酸系、木质系磺酸钠和萘系3种减水剂,研究了其品种和掺量的变化对CA砂浆抗压强度的影响,并通过SEM观察了其微观型貌特征.结果表明,聚羧酸减水剂对CA砂浆抗压强度降低作用的影响最小;相同品种的减水剂掺量越大,CA砂浆抗压强度降低越明显,流动性越高.SEM微观分析表明,强度性能变化的原因是由于减水剂造成了CA砂浆的孔洞数量、孔径、孔洞连通情况不同.     

塑料砂浆的性能研究

采用废旧PET塑料瓶作胶结料来制备塑料砂浆。研究了不同的PET与砂的比例、养生时间以及少量沥青的添加对塑料砂浆的物理和力学性质的影响。试验结果表明,塑料砂浆具备吸水率低,强度增长迅速的特性。随着塑料砂浆中含砂量的增加,其抗压强度与抗折强度增大。在室温条件下,塑料砂浆养生3h即可达到最终强度的90％以上;养生24h可达到最终强度。在塑料砂浆中加入少量的沥青,能够有效提高塑料砂浆的抗弯拉性能。     

阳离子乳化沥青对硅酸盐水泥砂浆力学性能影响分析

针对乳化沥青掺量对水泥砂浆力学性能的影响,采用不同质量百分比的乳化沥青与水泥(AE/C)制备乳化沥青改性水泥砂浆,测试其抗压强度和抗折强度等力学性能,并采用扫描电镜(SEM)分析微观结构,解析乳化沥青对水泥砂浆力学性能影响机理.结果表明:乳化沥青含量大于5%时,砂浆的抗压强度显著下降,抗折强度提高;当含量达10%时,砂浆的韧性最佳.乳化沥青对水泥砂浆力学性能的改善机理为沥青胶浆填充在水化产物的空隙中,起到吸收荷载、为水化产物失稳破坏提供缓冲的作用.当沥青用量过大时,沥青膜厚度大于水化硅酸钙(C-S-H)长度,水化产物未穿过沥青膜生长,无法形成连续的网络结构,导致砂浆韧性降低.     

再生细骨料采用需水量比作为技术指标的研究

需水量是影响砂浆、混凝土强度和耐久性的重要指标.再生胶砂需水量比能够较吸水率更全面地反映再生细骨料的胶砂工作性能差异.水泥品种和细骨料细度模数会对需水量比产生影响,在测定时需要规定水泥品种并考虑细度模数的影响.     

水泥沥青复合砂浆拌合物乳化沥青破乳过程研究

针对水泥沥青复合砂浆(CA砂浆)中乳化沥青的破乳过程,从CA砂浆固化过程中体系的粘度、颗粒粒径变化、水泥掺量对乳化沥青破乳的影响及乳化沥青的聚集过程的角度,分析了乳化沥青的破乳过程及其影响因素。研究表明:减水剂对乳化沥青粘度变化有较大影响,减水剂的用量越多,CA胶浆在低粘度状态下的保持时间越长,减水剂可调节乳化沥青的破乳速度。CA砂浆中乳化沥青的破乳过程分为3个阶段:水泥与乳化沥青的接触阶段、动态平衡阶段及加速破乳阶段。当水泥含量较多时,水泥颗粒被沥青包裹程度较小,水化速率较快,促进了乳化沥青的破乳和聚集。通过光学显微镜分析表明,CA砂浆中乳化沥青的破乳过程即是沥青颗粒的聚集结合过程。     

CA砂浆的流变特性

CA砂浆是应用在板式轨道结构中的一种新型有机无机复合灌浆材料,其流变性能直接决定CA砂浆的灌注效果.通过流变仪研究了新拌CA浆体的瞬态与稳态流变特性及其影响因素.结果表明,CA浆体属于非牛顿流体,表现在低剪切速率时,CA浆体的粘度随时间先减小后增大;中高剪切速率时,其粘度先随时间减小后趋于稳定.在绝对水灰比固定条件下,随着沥青乳液与水泥质量比、硅灰和流变助剂掺量的增大,CA浆体的粘度增加;随着粉煤灰掺量的增加,CA浆体粘度略有降低.     

南京江底盾构施工废弃砂土在同步注浆中再利用的适用性

依托南京长江新济洲供水廊道项目泥水盾构工程,针对江底粉细砂地层和岩石地层中泥水盾构施工产生的废弃砂土,研究其在盾构同步注浆材料中再利用的适用性。通过改变砂土地层弃砂的粒径分布,研究其对砂浆性能的影响;针对岩石地层产生的废弃砂土,研究其颗粒形状对砂浆性能的影响,并对岩层弃砂制备同步砂浆进行配比优化。结果表明：该工程砂土层弃砂可直接代替原配比中的砂进行再利用,岩层弃砂通过调整配比亦能满足工程要求;增大砂层弃砂细度模数和砂粒含量可改善砂浆的流动性,但砂土黏粒含量过大会使砂浆流动性变差、凝结时间缩短、强度降低;岩层弃砂颗粒表面越粗糙,所制备砂浆流动性越差,凝结时间越短。合适配比下,盾构施工废弃砂土可应用于同步注浆,砂浆配比应随废弃砂土粒径分布和颗粒形状的变化做出适当调整。     

CA砂浆强度影响因素及强度机理研究

为制得满足高速铁路建设的CA砂浆,制备了不同配比的CA砂浆,通过考查CA砂浆的强度并利用扫描电子显微镜观测微观结构,研究砂的级配、砂灰比、乳化沥青与水泥比等因素对CA砂浆固化体不同龄期强度的影响．研究表明：选择粒径为0．15—0．3mm与0．3—0．6mm的组合砂能有效地降低高强型CA砂浆材料的分离度,而对CA砂浆28...     

Compressive strength development and microstructure of cement-asphalt mortar

The compressive strength developing process and the microstructure of cement-asphalt mortar (CA mortar) were investigated. The fluidity of CA mortar has a great influence on its strength. The optimum value of spread diameter of slump flow test is in the range of 300 to 400 mm. The compressive strength of CA mortar keeps a relatively high growth rate in 56 days and grows slowly afterwards. The residual water of hydration in CA mortar freezes under minus environmental temperature which can lead to a significant reduction of the strength of CA mortar. Increasing A/C retards asphalt emulsion splitting and thus prolongs the setting process of CA mortar. The hydration products of cement form the major structural framework of hardened CA mortar and asphalt is a weak phase in the framework but improves the viscoelastic behavior of CA mortar. Therefore, asphalt emulsion should be used as much as possible on the condition that essential performance criterions of CA mortar are satisfied.     

Damage evolution and dynamic response of cement asphalt mortar layer of slab track under vehicle dynamic load

The damage evolution and dynamic performance of a cement asphalt (CA) mortar layer of slab track subjected to vehicle dynamic load is investigated in this paper. Initially, a statistical damage constitutive model for the CA mortar layer is developed using continuous damage mechanics and probability theory. In this model, the strength of the CA mortar elements is treated as a random variable, which follows the Weibull distribution. The inclusion of strain rate dependence affords considering its influence on the damage development and the transition between viscosity and elasticity. Comparisons with experimental data support the reliability of the model. A three-dimensional finite element (FE) model of a slab track is then created with the commercial software ABAQUS, where the devised model for the CA mortar is implemented as a user-defined material subroutine. Finally, a vertical vehicle model is coupled with the FE model of the slab track, through the wheel-rail contact forces, based on the nonlinear Hertzian contact theory. The evolution of the damage and of the dynamic performance of the CA mortar layer with various initial damage is investigated under the train and track interaction. The analysis indicates that the proposed model is capable of predicting the damage evolution of the CA mortar layer exposed to vehicle dynamic load. The dynamic compressive strain, the strain rate, and the induced damage increase significantly with an increase in the initial damage, whereas the dynamic compressive stress exhibits a sharp decrease with the increasing initial damage. Also, it is found that the strain rate dependence significantly influences the damage evolution and the dynamic behavior of the CA mortar layer.     

水泥沥青浆体中减水剂与乳化沥青的竞争吸附行为

为揭示水泥沥青砂浆(CA砂浆)中水泥对乳化沥青和减水剂的吸附规律,采用微量热仪分析了减水剂、乳化沥青(单掺及同掺)对水泥水化诱导期的延迟作用.采用"固含法"研究了减水剂种类对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响,以及减水剂在不同添加顺序时对水泥-乳化沥青经时吸附规律的影响.采用偏光显微镜对减水剂作用下水泥-乳化沥青的吸附行为进行了原位观测.结果表明:CA砂浆中的乳化沥青和减水剂均能显著延迟水泥的水化诱导期,两者同掺使延迟作用产生了明显的协同效应;聚羧酸减水剂与乳化沥青对水泥的吸附作用存在明显的竞争关系,两者同掺时水泥优先吸附减水剂分子,减水剂耗尽后,水泥再吸附乳化沥青.减水剂后掺时可使部分吸附的乳化沥青发生解吸附.     

乳化沥青冷再生混合料中的复合胶浆性质

对乳化沥青冷再生混合料中的三种胶浆系统进行了研究,包括沥青+矿粉、乳化沥青残留物+矿粉和乳化沥青残留物+水泥。结果表明,因为水泥水化作用的存在,水泥⁃乳化沥青残留物胶浆表现出更高的模量增率效果;模量和相位角变化呈现与普通矿粉⁃沥青胶浆和矿粉⁃乳化沥青胶浆不同的特点,且不随粉胶比呈现线性单调的变化;胶浆界面黏结力与矿粉⁃沥青胶浆相当,并在低粉胶比范围内远高于单独利用矿粉的乳化沥青残留物胶浆。     

沥青砂动态剪切蠕变特性

为了解沥青砂的复杂力学行为,给沥青混合料细观力学研究提供数据支持,将几种沥青混合料的配合比转变为沥青砂的配比,采用自主研发的沥青砂成型装置及流变仪夹具获取沥青砂的动态剪切蠕变曲线,基于Burgers模型对蠕变曲线进行拟合,获取动态剪切荷载下沥青砂的黏弹性参数,分析黏弹性参数及松弛模量的变化规律。试验结果显示,Burgers模型对沥青砂动态剪切蠕变曲线具有较好的拟合效果。相同加载时间内,相比于AC-20级配沥青混合料,SMA-16级配沥青混合料蠕变变形量更大。橡胶沥青砂的抗剪切蠕变性能最优。沥青砂蠕变变形影响规律与混合料车辙变形一般影响规律相符。试验温度、沥青用量、沥青种类和级配类型均对沥青砂的黏弹性参数和松弛模量影响显著。     

Effect of Waterborne Epoxy on Performances of Cement Asphalt Mortar

The waterborne epoxy modified cement asphalt mortars were prepared with varying content waterborne epoxy and a constant fluidity. The effects of waterborne epoxy emulsion on water/cement ratio,compressive and flexural strength,tensile bond strength,freezing and thawing damage,corrosion resistance of cement asphalt mortar cured for 7 and 28 d have been investigated. The results show that waterborne epoxy is very beneficial to the improvement of mechianical properties and durability of cement asphalt mortar. Waterborne epoxy can improve the flowing ability of cement asphalt mortar. With the increasing of waterborne epoxy content,compressive strength,flexural strength and bond strength all have increased obviously. The modified mortar shows higher resistance to corrosion and the freezing and thawing compared with control mortar.     

干燥环境下乳化沥青改性水泥砂浆的试验研究

研究了干燥环境下乳化沥青对水泥砂浆流动性和力学性能的影响，试验结果表明乳化沥青能提高水泥砂浆的抗压强度、抗折强度，降低脆性。并简迷了乳化沥青对水泥砂浆的改性作用机理。