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水性环氧改性CRTSII型砂浆的制备与性能研究
| 论文题名： | 水性环氧改性CRTSII型砂浆的制备与性能研究 |
| 关键词： | 乳化沥青;水性环氧树脂;粘附性;耐久性;无砟轨道;相转变法 |
| 摘要： | CRTSⅡ型板式无砟轨道是我国高速铁路建设采用的主要结构形式之一，水泥乳化沥青砂浆是板式轨道结构的重要组成部分。在多雨季节，水分会渗入砂浆界面，在水和荷载的共同作用下，易使沥青的粘附性降低，沥青膜逐渐从水泥水化物表面剥离，最终导致砂浆的粘结力丧失，从而出现坑槽、松散等垫层破环现象，严重影响板式轨道的寿命和安全性。因此，提高砂浆的耐久性具有非常重要的实际意义。 本文通过相转变法制备了水性环氧树脂，采用SK-90为基质沥青，制备水性环氧改性乳化沥青和水性环氧改性水泥乳化沥青砂浆。研究了水性环氧对乳化沥青的粘附性、软化点和针入度的影响，通过显微镜观察了改性乳化沥青的微观结构；在确定改性砂浆的配方和搅拌、养护方式基础上，讨论了掺合材、废胶粉、纤维和渗透结晶材料等干粉料组成对改性砂浆性能的影响。重点研究了水性环氧树脂对砂浆的力学性能、抗冻融性、耐腐蚀性和耐疲劳性的影响。主要结论如下： 1.水性环氧提高了乳化沥青残留物的软化点，降低了残留物的针入度。5％掺量水性环氧改性乳化沥青的粘附性明显优于丁苯、氯丁胶乳改性乳化沥青。 2.粉煤灰和硅灰能够改善水泥乳化沥青砂浆的力学性能，掺入水泥质量10％的粉煤灰后，砂浆的流动度提高较明显，硅灰反而使砂浆的流动度下降了5％；废胶粉能够提高砂浆的抗折强度，增加砂浆韧性；纤维可以显著增加砂浆的力学性能，减低砂浆的分层度。水泥质量2％的渗透结晶材料明显提高砂浆的抗折、抗压强度。 3.当水性环氧树脂掺量为乳化沥青的5％时，改性水泥乳化沥青砂浆的抗压、抗折和粘结强度比未改性砂浆分别提高了15.1％、22.4％和37％；在砂浆固化早期，少量的水性环氧树脂对砂浆的力学性能影响较大，后期强度增加趋势变缓。 4.水性环氧改性砂浆经过56次冻融循环后，抗折、抗压强度下降率均比未改性砂浆低，冻融次数越大，对比样和改性砂浆的抗压强度差距越大。 5.与未改性砂浆相比，水性环氧改性水泥乳化沥青砂浆的耐酸、碱腐蚀能力都明显提高，其中，碱性腐蚀对砂浆力学性能影响较大。 6.10000次循环后，水性环氧改性水泥乳化沥青砂浆的剩余抗压强度是未改性砂浆的105％，循环次数越多，改性砂浆的剩余抗压强度较对比样越大。可能是环氧树脂在砂浆体系中形成网络结构，增加了沥青与砂浆之间的粘结力，起到有机-无机之间的桥接作用，增加砂浆抵抗疲劳破坏的能力。 |
| 作者： | 田辉 |
| 专业： | 材料加工与工程 |
| 导师： | 余剑英 |
| 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 |
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