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原文传递水泥乳化沥青砂浆收缩性能研究

论文题名：	水泥乳化沥青砂浆收缩性能研究
关键词：	水泥乳化沥青砂浆;交互作用;养生条件;收缩率;粘弹性
摘要：	水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）在道路交通和高速铁路领域应用广阔，其作为一种多孔材料，在养生和实际应用过程中，会发生收缩行为变化，其收缩行为主要受到组成材料和外界环境温湿度变化影响，CA砂浆收缩变形过大，会造成轨道板出现离缝现象。为此，针对CA砂浆干燥收缩和开裂等现象，本文通过对水泥和乳化沥青的相互作用关系研究，分析复合胶凝材料在结构体系中的交互作用机理，研究了不同养生条件和原材料配合比及老化后CA砂浆收缩变形特征，结合CA砂浆静动态力学性能变化规律，推荐了CA砂浆适宜养生条件和抗收缩性能的较优配合比。主要研究工作及取得成果如下：　　（1）为了研究水泥与乳化沥青相互作用关系，利用光学显微镜观测了CA胶浆内部微颗粒变化过程，构建了水泥与乳化沥青之间的相互作用关系模型，并利用红外光谱分析和扫描电镜观测等方式，研究了水泥与乳化沥青的交互作用机理。试验结果表明：水泥加快了乳化沥青的破乳，乳化沥青破乳速度随着水泥含量的增加而加快。胶浆电导率随着乳化沥青含量的增加而降低，这说明乳化沥青抑制了水泥水化过程中离子析出，延缓了水泥水化反应速率，对水泥的水化反应起到阻碍作用。　　（2）本文通过设置五种环境温湿度，研究了不同养生条件下CA砂浆的收缩行为和粘弹性变化，研究结果表明：干燥养生条件下CA砂浆的收缩率高于潮湿养生条件；40℃养生环境下的CA砂浆收缩率高于20℃，由于低温环境不利于CA砂浆中水泥水化物的发展，5℃养生环境下的CA砂浆收缩变形最大；CA砂浆的收缩率随着沥青含量的增加而减少，掺入粉煤灰能有效改善20℃和40℃养生温度下CA砂浆的收缩行为，但不利于提高5℃养生环境下CA砂浆体积稳定性。CA砂浆的储能模量和损耗模量与沥青含量有关，同时也受到沥青和水泥水化产物组成的交织结构影响。根据试验研究结果，推荐温度20℃，湿度为65%的养生环境为CA砂浆最佳养生条件，A/C为1.4的配合比为最优配合比设计。　　（3）为了研究沥青老化对CA砂浆收缩行为及粘弹特性的影响，对CA砂浆进行为期5天的老化，研究发现，随着老化时间的延长，20℃和40℃养生的CA砂浆收缩率逐渐增大，老化后期CA砂浆体积趋于稳定。5℃养生的CA砂浆体积随着老化时间延长，先膨胀后收缩。干燥养生条件下CA砂浆的蠕变应变相对较低，受应力变形较小。CA砂浆老化后，其蠕变应变减小，运用Burgers四元件模型可以较好的拟合砂浆的蠕变柔量，模拟不同养生条件下CA砂浆老化前后的蠕变特性。
作者：	朱文正
专业：	工程
导师：	李刚;胡永彬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	石河子大学
学位年度：	2022