高强型CA砂浆力学性能影响因素及力学机理研究

为了解高强型CA砂浆主要组成材料对力学性能影响,研究乳化沥青与水泥质量比、砂灰比对CA砂浆强度和弹性模量的影响;并采用扫描电镜观察CA砂浆水泥沥青微观胶凝结构和CA胶浆与砂界面情况,分析CA砂浆力学性能微观机理。结果表明:随乳化沥青与水泥质量比增加,CA砂浆28d轴心抗压强度和弹性模量显著下降;随砂灰比增加,CA砂浆弹性模量无明显变化,28d轴心抗压强度开始无明显变化,之后大幅度下降;水泥沥青微观胶凝结构特征和CA胶凝材料与砂的界面黏结决定CA砂浆力学特点。因此,合适的乳化沥青与水泥比和良好流动性能是CA砂浆良好力学性能的保证。     

CA砂浆强度的影响因素及作用机理研究

CA砂浆水泥含量越高、乳化沥青含量越低、含气量越低、养护温度越高、养护湿度适当则CA砂浆的强度越高,同时乳化沥青种类也会对CA砂浆的强度造成影响。机理研究认为乳化沥青主要是通过包裹水泥颗粒,影响了水泥水化进程,以及沥青与水化产物或集料的黏度性或界面力,从而影响了CA砂浆的强度,然而不同乳化剂的影响程度不同,因此其砂浆强度不同。     

水泥乳化沥青砂浆毛细吸水性研究

采用ISAT方法测定水泥乳化沥青砂浆(简称CA砂浆)的毛细吸水速率,研究固灰比(A/C)、孔隙率、试件干密度及拌合物含气量对CA砂浆毛细吸水性的影响。试验结果表明,CA砂浆的总孔隙率影响其强度,而CA砂浆的毛细孔特性才是其毛细吸水性的决定因素;增加固灰比、提高新拌砂浆的含气量、减小砂浆干密度及降低砂浆的毛细孔隙率均可降低CA砂浆的毛细吸水速率;阳离子乳化沥青砂浆的强度及毛细吸水速率均高于阴离子乳化沥青砂浆。     

砂的材质对CA砂浆力学性能的影响

CA砂浆是高速铁路无砟轨道的关键工程材料之一,其性能与高速铁路的运营、维护密切相关。文章分别采用大理石、方解石、玄武岩、花岗岩、石英岩作为砂的原料,研究了不同砂的CA砂浆力学性能。研究表明,砂的材质对CA砂浆的力学性能有较大的影响,对于大理石、方解石类的碳酸钙质砂,使用阴离子乳化沥青拌制的CA砂浆其强度与耐水性均高于阳离子乳化沥青;而对于玄武岩、花岗岩、石英岩类的二氧化硅质砂,其规律恰好相反,这可能与砂所带电荷类型有关;研究还发现不管是阳离子乳化沥青还是阴离子乳化沥青,采用大理石作为砂原料时,其强度均远低于其他岩石,对提高无砟轨道耐久性等均有一定的指导意义。     

CA砂浆的干燥收缩及补偿研究

为保持板式无砟轨道关键弹性垫层CA( cement asphalt)砂浆的后期体积稳定性,研究了乳化沥青、水泥及水灰比对CA砂浆干燥收缩的影响规律以及CA砂浆体积稳定性的补偿技术.结果表明,提高乳化沥青用量或降低水泥用量有利于降低CA砂浆的干燥收缩,水灰比对CA砂浆的干燥收缩影响不明显.氧化钙类膨胀剂和钙矾石类膨胀剂能有效减少CA砂浆干燥收缩,且前者减缩效果优于后者.PP纤维对改善CA砂浆的干燥收缩效果不明显.     

CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆流动度影响因素研究

流动度是水泥乳化沥青砂浆的重要性能指标,直接影响到 CRTSⅡ型板式无砟轨道的施工质量.本文研究了用水量、乳化沥青固含量、干粉颗粒级配、减水剂用量和温度对 CA 砂浆流动度的影响,结果表明:随用水量的减小、乳化沥青固含量的提高、温度的升高和干粉细度过细,CA砂浆的流动度增加;随减水剂用量增加,CA砂浆的流动度先降低后无明显变化.为制备流动度优异的 CA砂浆提供了依据.     

板式无碴轨道用CA砂浆的关键技术

从对CA砂浆(水泥-沥青砂浆)垫层的要求出发,比较国产和日本的CA砂浆性能,阐述CA砂浆及专用乳化沥青的关键技术。我国的无碴轨道研究开发已经有了多年的基础,完成了一系列从试验室试验到现场试验、改进试验、再上道试验的过程,确立“从最终的使用性能要求出发”这一新概念进行CA砂浆的设计;通过对CA砂浆集料性质的反演,研究集料的特性,进行混合料设计和性能分析,确定新材料的合理配方;按照使用性能要求研究CA砂浆的质量检验方法。采用阳离子乳化剂进行沥青的乳化,增强合成材料的包容性;使用高分子聚合物材料作为添加剂进行沥青改性,改进沥青的结构—力学性能;设计适应不同温度地区使用的材料配方和添加剂;指出CA砂浆的制备和施工设备必须专业化,以满足大规模生产和施工时稳定CA砂浆质量的要求。建议从使用性能出发,建立CA砂浆的质量检验标准体系。     

化学外加剂对高弹模水泥沥青砂浆性能影响研究

在高弹模水泥沥青砂浆的配制试验研究中,乳化沥青中掺加葡萄糖酸钠,可使乳化沥青满足水泥适应性的要求,但会导致CA砂浆1 d强度不足;掺加Cacl2可适当提高CA砂浆1 d强度,但会增加CA砂浆流动度经时损失;乳化沥青中掺加JSS-1或SJQA-1高效减水剂,均能显著提高乳化沥青的水泥的适应性,该两种高效减水剂组合所配制的CA砂浆,可同时满足砂浆用水量、砂浆工作性能和砂浆1 d强度指标的要求.     

山砂CA砂浆的正交试验研究

利用机制山砂(MFA)代替河砂进行了板式无砟轨道用CA砂浆的配制研究工作,通过对山砂CA砂浆(MCAM)的以抗压强度和流动性为验证指标的正交试验,初步证明了机制山砂应用于CA砂浆中的可能性和各原材料之间的相适性。试验结果表明:"乌江"水泥与专用沥青乳液是相适的;对山砂CA砂浆28 d抗压强度影响因素由大到小依次为水泥、乳化沥青和山砂;水泥与乳化沥青的比值C/A值宜控制在0.6～0.7之间;山砂CA砂浆28 d抗压强度可以达到1.8 MPa以上,甚至达到3.0 MPa。     

CA砂浆用基质沥青制备技术研究

基质沥青是CA砂浆用乳化沥青的关键原材料。通过对原油选择、沥青制备工艺的研究,结合乳化沥青和CA砂浆的制备、性能检测及灌注揭板试验,最终开发出了高速铁路专用基质沥青,并制定了相应的技术标准。对原材料、生产过程、检验分析、出厂运输等各个环节进行严格控制,确保了基质沥青的质量。2008年以来,累计生产了约20万t性能优良、质量稳定的基质沥青,并将之广泛应用于高速铁路CA砂浆工程。     

温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能影响试验研究

CA砂浆是温度敏感性材料,温度变化及作用时间将直接影响其力学性能,从而影响到无砟轨道的耐久性和安全性。为研究温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能的影响,将CA砂浆放置于3种温度25、40、60℃中分别10、20、30 d,在常温中冷却6 h后采用GDS三轴仪对其进行单轴压缩试验,分析抗压强度、弹性模量和应力应变曲线的变化规律,并对其变化机理进行分析。结果表明:CA砂浆的单轴抗压强度随温度和放置天数的增长均呈线性增长,线性相关系数均在0.9以上;弹性模量随温度和放置天数的增长而增长;由于沥青高温中老化以及软化迁移,CA砂浆的应力应变曲线呈现脆性破坏特征,而且残余强度随放置温度的升高而降低。     

搅拌工艺对CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆性能影响的研究

水泥乳化沥青质量控制是决定 CRTSⅡ型板式无砟轨道结构耐久性和平顺性的关键,搅拌工艺的合理性决定水泥乳化沥青质量。水泥乳化沥青的搅拌工艺包含水泥乳化沥青砂浆原材料的投料顺序、搅拌转速、搅拌时间等因素,其微小变化会对 CA砂浆最终性能造成很大影响。本文通过施工现场中的水泥乳化沥青砂浆搅拌试验,测试了不同搅拌工艺下水泥乳化沥青砂浆的流动度、扩展度与含气量,并结合水泥乳化沥青砂浆灌注揭板效果,最终选出了高速铁路CRTSⅡ型板水泥乳化沥青砂浆的最优搅拌工艺,确保了工程质量。     

CA砂浆专用乳化沥青生产技术研究北大核心

乳化沥青是CA砂浆的关键原材料。采用以中东优质原油加工的基质沥青和乳化剂复配技术,研发出性能优良的高铁用乳化沥青。通过中试和放大生产,以及CA砂浆的模拟灌注试验和现场灌注揭板试验,确定了乳化沥青的生产工艺,实现了乳化沥青的工业化生产,并提出了CA砂浆用乳化沥青的技术要求。自2008年以来,累计生产了约35万t乳化沥青,施工里程超过2 000 km(双线)。在乳化沥青生产和供应过程中,应特别重视生产厂的选择、原材料的管理、管线设备的洁净等关键环节。     

CA砂浆专用乳化沥青生产技术研究

乳化沥青是CA砂浆的关键原材料。采用以中东优质原油加工的基质沥青和乳化剂复配技术,研发出性能优良的高铁用乳化沥青。通过中试和放大生产,以及CA砂浆的模拟灌注试验和现场灌注揭板试验,确定了乳化沥青的生产工艺,实现了乳化沥青的工业化生产,并提出了CA砂浆用乳化沥青的技术要求。自2008年以来,累计生产了约35万t乳化沥青,施工里程超过2 000 km(双线)。在乳化沥青生产和供应过程中,应特别重视生产厂的选择、原材料的管理、管线设备的洁净等关键环节。     

CA砂浆温敏性试验研究

水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)作为一种黏弹性材料,其力学性能与温度有直接关系.本文利用可控环境温度力学试验机对13℃,20℃,27℃,34℃4种温度下不同水灰比和不同沥青水泥比的 CA 砂浆力学性能进行了试验研究,结果表明:CA砂浆的峰值应力和弹性模量随着温度升高而降低,且几乎均呈线性关系.     

水泥乳化沥青砂浆微观结构分析

1 概述 材料的宏观性能是其微观性能的具体反映,是内在微观性能的外在表现[1-3].水泥乳化沥青砂浆材料的微观结构及性能决定了无机-有机复合水泥乳化沥青砂浆材料的力学行为和耐久性能.通过对水泥乳化沥青砂浆材料的孔结构分析、SEM分析,以及水泥乳化沥青砂浆与混凝土界面结合方式的分析研究,得出水泥乳化沥青砂浆材料微观结构和组成砂浆材料与种类密切相关.研究结论有助于加深对水泥乳化沥青砂浆复合材料微观性能的认识,进一步提高该材料的技术开发与应用水平.     

高速铁路板式无砟轨道CA砂浆研究现状与展望

水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)是高速铁路板式无砟轨道的关键结构层之一,起着支承、调整、传载、减振和隔振的作用。结合单元板式无砟轨道CA砂浆的应用情况,总结分析当前国内外CA砂浆的配合比设计、静动态力学性能、耐久性及CA砂浆与板式轨道动力学匹配的研究现状,指出在这些研究方面的不足,在此基础上对CA砂浆的研究方向作出了展望。     

CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆施工配合比控制要点

水泥乳化沥青砂浆是无砟轨道的结构层材料,可为轨道提供一定的刚度和弹性.结合 CRTSⅡ型板式无砟轨道填充层水泥乳化沥青砂浆工艺性试验以及现场施工的调查,分析了水泥乳化沥青砂浆施工配合比控制不当对砂浆质量的影响,阐述了施工配合比的设计原则与调整范围,提出了水泥乳化沥青砂浆施工配合比及其原材料控制要点.     

CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的施工性能试验研究

CA 砂浆的性能指标包括施工性能、力学性能和耐久性能,对 CRTSⅠ型水泥乳化沥青砂浆的温度适应性、流动性、匀质性和含气量稳定性及其影响因素进行了研究.研究结果表明,该砂浆在5℃~40℃温度范围内具有合适的流动度和较长的工作时间,在40℃时,1 h 内的流动度变化<4 s;砂浆的分离度均可控制在0.5%以下,远小于1%的规定值,实现了砂浆的零泛浆率;砂浆的含气量可稳定地控制在8%~12%的范围内,在1 h 的拌合时间内含气量变化<1%.     

化学外加剂对乳化沥青分散性及CA砂浆工作性能的影响

通过选择合适的化学外加剂,如乳化剂、增稠剂、减水剂等品种与用量来改进乳化沥青的分散稳定性,进一步考察了其对乳化沥青与水泥拌合物分散保持性的影响,为高工作性能CRTS-Ⅱ型轨道CA砂浆的配制奠定基础.