原文传递
掺有橡胶颗粒的环氧沥青固化道床混凝土配合比设计
| 论文题名： | 掺有橡胶颗粒的环氧沥青固化道床混凝土配合比设计 |
| 关键词： | 固化道床;环氧沥青;橡胶颗粒;配合比设计 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路飞速发展，对铁路轨道结构也提出了更高的要求。铁路领域常用的有砟轨道结构和无砟轨道结构均有其优势和劣势，因而道床固化技术逐渐兴起。而随着高速铁路往地形更复杂、气候更恶劣的地区发展，对于固化道床材料的耐久性和固化道床结构的变形协调性提出了更高的要求。环氧沥青作为一种常用的桥面铺装材料，其混凝土具有优异的抗疲劳、抗紫外老化和抗化学腐蚀的能力，可以适应地形复杂、气候恶劣的需求。因此，本研究依托国家自然科学基金面上项目“环氧沥青固化道床的弹性调控与保持机制研究”（No.52078130）和中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题系统性重大项目“装配式弹性道床成套技术研究”（No.P2019G030），对掺有橡胶颗粒的环氧沥青固化道床混凝土进行配合比设计，研究新型轨道结构材料性能，为轨道结构材料提供更多选择。 首先，本研究针对国产环氧沥青，根据荧光显微镜试验、直接拉伸试验和黏度试验确定环氧沥青最佳配比。然后基于相似法对现有道砟级配进行缩尺，得到粗集料级配，依据泰波理论设计得到细集料级配，参考粗集料空隙填充法将细集料、矿粉和橡胶颗粒掺入粗集料骨架中，对固化道床混凝土整体级配进行设计；最后通过马歇尔试验结果确定两种试验的橡胶颗粒掺量为9%和11%，以及油石比为7.5%和8.7%。 其次，总结现有研究及不足之处后确定拌和后养护温度、养护时间和60℃养生时间为最佳成型工艺影响因素，设计3水平3因素正交试验，并确定高度膨胀率、体积参数和力学强度为评价指标；然后基于直观分析法与方差分析法对正交试验数据进行全面分析，综合对各评价指标影响程度结果，确定最佳成型工艺为：9%橡胶颗粒掺量环氧沥青固化道床混凝土试件拌和后养护温度120℃、养护时间30min、60℃养生时间5d，11%橡胶颗粒掺量环氧沥青固化道床混凝土试件拌和后养护温度170℃、养护时间30min、60℃养生时间3d。 最后，基于模型试件300万次重复加载试验、动态蠕变试验和低温半圆弯拉试验对9%和11%两种橡胶颗粒掺量试件进行性能测试及评价。结果表明，在满足铁路对于弹性固化道床力学性能要求的前提下，11%橡胶颗粒掺量试件的变形恢复能力要优于9%掺量试件，同时11%橡胶颗粒掺量试件的抗开裂能力在多重不利条件作用下要优于9%掺量试件。最终选用11%橡胶颗粒掺量配合比作为本研究配合比设计的最终结果。 |
| 作者： | 张泓 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
