铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆吸振与隔振特性

采用加速度计测定了冲击荷载作用下普通混凝土与水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）试件以及试件下部钢板的振动加速度随时间的变化,并用落锤法对比了普通混凝土与CA砂浆的抗冲击破坏特性.研究表明：普通混凝土受到冲击后,其振动加速度随时间衰减不明显,且振动时间较长,其下部钢板也有类似规律;CA砂浆受到冲击后,其振动加速度表现为3个明显的衰减阶段,振动时间也要短于普通混凝土,同样CA砂浆下部钢板也有类似规律;与普通混凝土相比,CA砂浆表现出较好的吸振与隔振功能.抗冲击破坏的结果表明,CA砂浆的抗冲击性能优于普通混凝土.     

国内外水泥乳化沥青砂浆研究现状

针对水泥乳化沥青砂浆这种重要的建筑材料,文章选择了日本的CA砂浆和德国的BZM砂浆这两种有代表性的材料对国外的相关研究和应用进展进行了综述.在此基础上,对国内近年来对水泥乳化沥青砂浆的研究与应用进展进行了介绍.并分析了国内在这方面研究工作中存在的主要问题.     

水泥乳化沥青砂浆的徐变模型

为研究水泥乳化沥青（CA）砂浆的徐变模型,测试了中国铁路轨道结构系统（CRTS）Ⅰ、Ⅱ型CA砂浆在不同应力水平下的徐变曲线,并对比分析了几种经典徐变模型对CA砂浆徐变的适用性.结果表明：Burgers模型最适合表征CA砂浆的徐变特点,并考虑CA砂浆中沥青相的特性,建立了修正Burgers模型;模型参数与应力水平均呈线性关系;基于模型计算结果,在25℃、相对湿度65%及01MPa静荷载作用下,50mm厚的Ⅰ、Ⅱ型CA砂浆充填层在100a服役期内的徐变分别为00325和00035mm.     

不同浸水历时水泥乳化沥青砂浆动态受压试验

水泥沥青(CA)砂浆试件历经0,7,14,30,60d水浸泡后,在电子万能试验机上进行了应变速率1×10-5~1×10-2s-1的动态压缩试验,研究了水浸泡历时与应变速率对CA砂浆抗压强度、弹性模量、峰值应变以及应力-应变全曲线等动态特性的影响.结果表明:水浸泡历时和加载应变速率对CA砂浆的力学性能影响明显;CA砂浆的抗压强度和弹性模量随应变速率的增大而增大;相同应变速率下,CA砂浆的抗压强度和弹性模量均随水浸泡历时的增加先减小后增大;CA砂浆的平均抗压强度最大降低幅度为46.31%,平均弹性模量最大降低幅度为44.91%;CA砂浆的峰值应变随应变速率与水浸泡历时的增加呈增大的趋势,且水浸泡对峰值应变的影响大于应变速率对峰值应变的影响.     

长期荷载作用下水泥乳化沥青砂浆的徐变特性

连续测试了加载3a的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)徐变,分析了应力水平对其徐变和徐变度的影响以及徐变后CA砂浆的力学性能与孔结构.结果表明:CA砂浆徐变速度远大于普通混凝土,应力水平为0.5时CA砂浆10d的徐变速度为普通混凝土的3~4倍,且徐变度是普通混凝土的几十倍;应力水平对CA砂浆的徐变有严重影响,在低应力水平下,徐变在300d后几乎不再增长,而高应力水平下,徐变在后期仍增加明显;徐变后的CA砂浆强度有所提高;Ⅱ型CA砂浆变形能力有明显退化,Ⅱ型CA砂浆的长期承载力仅为其抗压强度的40%左右;徐变使CA砂浆孔结构发生变化,应力水平对孔结构演化有较大影响,这可能与长期荷载作用下沥青黏性流动、界面滑移和水的迁移等有关.     

铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆力学性能

研究了不同应变率下CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆单轴抗压特性.结果表明:在一定应变率范围内,CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆抗压强度、最大应力应变和弹性模量均与应变率变化有一定的关系;CRTSⅠ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆力学性能的应变率敏感性大于同准静态条件的混凝土,且具有冲击韧性,其弹性模量的应变率敏感性有利于列车运行的稳定性.     

水泥沥青砂浆中水泥乳化沥青经时吸附行为

为了揭示水泥沥青砂浆(CA砂浆)中水泥-乳化沥青的吸附规律,归纳了用3种水泥、4种乳化沥青分别混合后的水泥-乳化沥青吸附率经时变化规律及共同特征,发现不同种类的水泥-乳化沥青吸附率经时变化规律根据阶段性吸附特征均可划分为溶解吸附阶段、竞争吸附阶段、加速吸附阶段和饱和吸附阶段.水泥-乳化沥青吸附与水泥水化的同步规律研究结果表明,吸附行为与水泥水化行为存在明显的相关性.乳化剂的投料顺序对水泥-乳化沥青吸附规律的影响结果清楚表明游离乳化剂与乳化沥青对水泥的吸附存在竞争性,游离乳化剂优先于乳化沥青被水泥吸附.基于水泥-乳化沥青吸附率经时变化规律以及竞争吸附阶段的特性研究,建立了CA砂浆中水泥-乳化沥青吸附模型.     

水泥乳化沥青砂浆灌注质量及控制要点

本文分析研究发现,对板腔充分润湿、灌注前核算灌注所需砂浆数量、灌注过程采用标准漏斗灌注,可确保水泥乳化沥青砂浆充填层的灌注质量。     

水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计

结合成绵乐客运专线CMLZQ-2标段CRTSI型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层施工,简要阐述了水泥乳化沥青砂浆基本配合比设计试验过程,从原材料质量检测控制、初始配合比设计、场外工艺性试验等试验方面,确定砂浆基本配合比和砂浆搅拌、灌注参数。     

养护温度对水泥沥青砂浆强度发展的影响

试验研究了0,25,60℃这3种养护温度下不同沥青含量的水泥沥青砂浆(CAM)在3～120d龄期内的力学强度发展规律.结果表明:高温养护不利于低沥青含量CAM的力学强度发展,但有利于高沥青含量CAM的抗压强度发展;低温养护不利于任何类型CAM的强度发展;养护环境温度主要影响水泥的水化反应和沥青的破乳成膜过程,且对前者的影响大于后者.对不同类型CAM中后期现场养护方法提出了一些建议.     

筛余砂浆气孔结构对其28d抗压强度的影响

为便于高性能混凝土引气剂的开发和应用,采用定量体视学图像分析法测定掺有11种引气剂的混凝土筛余砂浆气孔结构参数,运用灰色关联分析方法研究不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响,并采用显微硬度仪对筛余砂浆界面过渡区显微硬度进行了测试分析.结果表明：筛余砂浆28d抗压强度与各范围孔径的灰色关联度均为负值,但不同范围孔径对筛余砂浆28d抗压强度的影响有所不同.在筛余砂浆总孔隙率相近条件下,增加10~200μm孔径的孔隙率,降低200~1600μm孔径的孔隙率,可使砂浆气孔的平均孔径减小,砂浆界面过渡区宽度缩短、显微硬度提高,最终减小因引气而造成的砂浆28d抗压强度损失.     

掺沥青乳液水泥体系的凝结时间对CA砂浆性能的影响

研究了水泥组成、沥青乳液与水泥的质量比等因素对掺沥青乳液水泥净浆的凝结时间及CA砂浆的材料分离度、流动度、可工作时间、抗压强度等性能的影响规律.结果表明:使用早期强度高、水化速度快的水泥,采用硫铝酸盐水泥适量取代普通硅酸盐水泥,调整沥青乳液与水泥的质量比均可促进掺沥青乳液水泥净浆的凝结与CA砂浆的胶结硬化,从而改善CA砂浆综合性能.但硫铝酸盐水泥对普通硅酸盐水泥的取代率不宜超过20%,沥青乳液与水泥的质量比应控制在1.5~1.7.     

特细砂砌筑砂浆7d推定28d抗压强度试验研究

本文通过对不同配比特细砂砌筑砂浆7d和28d抗压强度的试验研究,分析了7d与28d强度的抗压强度的相关关系,得出的关系式对砂浆施工生产和施工中的强度控制以及砂浆配合比调整的辅助设计具有现实指导意义。     

CA砂浆力学性能与体积对温度的稳定性

研究了CA砂浆(水泥乳化沥青砂浆)力学性能和体积对温度的稳定性.结果表明:温度从-10℃增加到40℃时,CA砂浆的抗压强度和弹性模量均呈降低趋势;对采用SBS改性乳化沥青的CA砂浆而言,乳化沥青/水泥质量比越大,其抗压强度随温度升高下降越快;相同乳化沥青/水泥质量比条件下,随着温度升高,采用未改性乳化沥青的CA砂浆抗压强度下降幅度大于采用SBS改性乳化沥青的CA砂浆.CA砂浆热膨胀系数随水泥/砂质量比和龄期的增大而降低,随外加水用量和乳化沥青/无机材料(水泥+砂)体积比增大而升高;采用改性剂对乳化沥青进行改性,能够降低CA砂浆的热膨胀系数,改善CA砂浆体积对温度的稳定性,其中以SBS改性剂的改善效果最好.