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原文传递水泥沥青(CA)砂浆用沥青乳液的制备及性能研究

论文题名：	水泥沥青(CA)砂浆用沥青乳液的制备及性能研究
关键词：	存储稳定性;水泥适应性;水泥乳化沥青砂浆;质量控制
摘要：	水泥乳化沥青砂浆(Cement and asphalt mortar，以下简称CA砂浆或CAM)是应用于高速铁路板式无砟轨道的关键结构材料，主要由水泥、乳化沥青、砂及各种外加剂组成。乳化沥青是CA砂浆的关键材料组成，其性能质量决定性得影响着砂浆的质量。高速铁路CA砂浆用乳化沥青，不但要具有常规公路用乳化沥青的性能特点，还要有良好的乳化效果、优异的储存稳定性及良好的水泥适应性。本文围绕乳化沥青的存储稳定性及水泥适应性开展了系统的研究。　　研究了影响乳化沥青存储稳定性的因素。结果表明，乳化沥青的不稳定主要包括颗粒自身的重力沉降及颗粒之间的相互絮凝凝聚。其中，颗粒粒径是影响乳化沥青沉降的重要指标，颗粒粒径减少，乳化沥青存储稳定性改善；乳化剂的表面张力对改善乳化沥青的存储稳定性有积极的作用，但不是主要的作用。无机盐、有机增稠剂都有利于改善乳液的存储稳定性，但当无机盐掺量过多时，反离子容易破坏双电层结构的稳定性；有机增稠剂的加入会改善砂浆的分离度，同时增大砂浆的需水量，在实际使用时需要在砂浆工作性能及均质性之间保持平衡。　　采用激光粒度仪测试了不同工况下乳化沥青颗粒粒径的变化情况，以对乳化沥青的存储稳定性进行动态连续的监测。结果表明，界面膜强度是减缓沥青颗粒凝聚行为(特别是压力作用下)的重要因素。非离子乳化剂的加入可以提高乳化沥青的界面膜强度，起到更好的屏障作用，使乳化沥青在压力环境下更稳定。　　采用激光粒度仪与旋转粘度计研究了不同温度下水泥-乳化沥青体系的颗粒粒径变化及粘度变化规律。结果表明，温度升高，水泥对乳化沥青的吸附作用增强，体系的粒径及粘度增长幅度变大，砂浆的可工作时间缩短。非离子乳化剂的加入可延缓体系的粒径及粘度增长，一方面是由于非离子乳化剂通过醚中的氧原子吸附水分子形成水化保护层，减缓水泥水化对沥青颗粒的影响；另一方面，非离子乳化剂增强了沥青表面的界面膜强度，抵抗水泥水化消耗大量自由水后引起的沥青颗粒相互压缩的压力。　　乳化沥青的制备技术是保证乳化沥青乳化效果的重要手段。研究了不同乳化工艺温度、不同胶体磨材质、不同磨盘间隙对乳化沥青颗粒粒径的影响。结果表明，适当提高沥青温度有利于乳化的进行，而皂液温度的变化对乳化沥青的乳化效果改善不大；进口胶体磨的乳化效果要优于国产胶体磨；随着磨盘间隙的减小，乳化沥青颗粒粒径下降，但当磨盘间隙小于0.2mm时，乳化沥青的颗粒粒径变化不明显。在Ⅰ型砂浆施工时，乳化沥青的温度直接决定着砂浆的温度，进而决定了砂浆的可工作时间，因此乳化沥青在施工现场的质量控制要点主要是温度的控制。
作者：	刘云鹏
专业：	材料学
导师：	王发洲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文