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极端气候条件下CA砂浆力学性能研究及细观分析
| 论文题名： | 极端气候条件下CA砂浆力学性能研究及细观分析 |
| 关键词： | 乳化沥青砂浆;力学性能;极端气候条件;细观分析;无砟轨道 |
| 摘要： | CA砂浆作为CRTSⅠ、Ⅱ型板式无砟轨道的关键功能性材料，可以看作一种半刚性体胶凝材料，其力学性能的温度敏感性很高，我国气候多样，区域气温相差较大，水泥乳化沥青在运营中多处于温度多样性环境中，许多学者对乳化沥青在不同温度下做了研究，但大多数都是定性宏观的研究，本文从定性、定量两方面研究了CA砂浆在极端气候条件下的力学性能，从细观方面分析了CA砂浆在温度循环作用下的内部组分的变化，得出以下结论: (1)阅览大量国内外文献并联系CA砂浆运营时的实际情况，设计了极端温度下Ⅰ、Ⅱ型两种砂浆试件的力学性能试验和温度循环试验，实验结果表明:随温度的升高(-50℃-80℃)，Ⅰ型CA砂浆抗压强度和弹模减小，脆性减小，塑性增加，Ⅱ型CA砂浆类似普通水泥砂浆，温度敏感性较低;在温度循环次数达到98次之前，Ⅰ型CA砂浆抗压强度增大约2.5倍，弹性模量增大约5.6倍，当温度循环次数达到120次时，抗压强度减小0.1Mpa，基本不变，弹性模量减小约30Mpa，Ⅱ型CA砂浆在循环35次时有小幅度增大，温度循环35次之后，随后处于基本稳定状态，未发生较大的改变。 (2)从能量的转化角度出发，分析了Ⅰ型CA砂浆在不同设定温度下单轴压缩试验中的能量转化过程，分析表明:随着温度的升高（-50℃-80℃），相同应力水平下总功越来越小，弹性势能越来越小，功的耗散加快，减振性能较好的结论。 (3)利用CT扫描技术，从细观方面分析了在温度循环过程中两种类型CA砂浆内部组分的变化情况，测试结果表明:随着温度循环次数的增加(0-120次)，Ⅰ型CA砂浆中乳化沥青组分体积增大约1.6倍，孔隙率增大约2倍，乳化沥青由分散态变为网络状的联结相。Ⅱ型CA砂浆孔隙率在温度循环次数达到35次时有所增大，之后基本不变;影响宏观力学性能的主要因素为乳化沥青网络状联结相的形成，与孔隙率的变化相关性较小。截面剖面线CT灰度值分析可知，随着温度循环次数的增加（0-120次），Ⅰ、Ⅱ型CA砂浆边缘区域的灰度值稳定性不如中间区稳定，说明在在温度循环作用下，边缘区的密度变化较中间区域大，老化现象大于中间区域，CA砂浆发生了老化分层现象。 |
| 作者： | 南雄 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨荣山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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