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高速铁路无砟轨道轨道板混凝土电学性能研究
| 论文题名： | 高速铁路无砟轨道轨道板混凝土电学性能研究 |
| 关键词： | 高速铁路;无砟轨道;轨道板混凝土;电学性能 |
| 摘要： | 我国高速铁路广泛采用无砟轨道和无绝缘轨道电路体系，通过钢轨进行信号的传输，但是轨道板内的泄漏电阻和感应阻抗会显著减小轨道信号的传输距离，影响高速铁路运营的安全性。目前采用的主要解决措施可实施性差，存在一定的局限性。而且现阶段混凝土电学性能研究主要集中在导电混凝土、利用电学性能对混凝土性能进行监测等方面，缺乏混凝土电学性能的系统研究。 本文创新性的提出了从轨道板混凝土电学性能入手解决高速铁路轨道信号传输问题的方法，通过二电极循环伏安法和四电极温纳法研究了混凝土的体积电阻率和表面电阻率，通过交流阻抗谱及等效电路模拟研究了混凝土的孔溶液电阻、扩散阻抗系数、凝胶电阻和凝胶电容等交流阻抗参数，通过粉末浸液法研究了混凝土粉末浸液的电导率，并对比分析了混凝土电学性能之间以及电学性能与力学性能、耐久性能之间的相关关系，不仅为保证高速铁路无砟轨道信号的传输距离提供了指导作用，也为通过电化学方法研究混凝土的结构和性能提供了数据支撑，丰富了混凝土电学理论。 首先揭示了矿物掺和料、含气量和聚合物VAE掺量对混凝土电学性能的影响规律。研究表明，在标准养护条件下：硅灰能显著提高混凝土的体积电阻率、孔溶液电阻、扩散阻抗系数和凝胶电阻，降低混凝土粉末浸液电导率和凝胶电容；含气量在一定范围内对混凝土电学性能无影响；随着聚合物VAE掺量的增加，混凝土体积电阻率、孔溶液电阻、扩散阻抗系数和凝胶电阻呈现先增大后减小的趋势，凝胶电容则先减小后增大，粉末浸液电导率增大。 其次证明了混凝土可以作为一个电化学体系，通过交流阻抗谱及等效电路模拟的方式研究其结构性能。研究表明混凝土体积电阻率与孔溶液电阻、凝胶电阻和扩散阻抗系数之间存在良好的正相关性，相关系数都在0.92以上；不同掺和料和含气量混凝土孔溶液电阻和粉末浸液电导率之间存在良好的负相关性，相关系数为0.79。 最后证明了表面电阻率和体积电阻率可以用于评价混凝土的耐久性能。研究表明混凝土体积电阻率与表面电阻率之间存在良好的正相关性，相关系数达0.96；混凝土体积电阻率与电通量、氯离子扩散系数之间存在良好的负相关性，相关系数分别为0.89和0.75。 |
| 作者： | 万广培 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 黄佳木;李化建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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