水泥乳化沥青混合料中合理CA比的试验研究

采用强度、收缩、疲劳等试验手段分析了水泥沥青复合胶浆中水泥用量与其对应的最佳沥青用量的质量比(CA比)对水泥乳化沥青混合料(CAM)路用性能的影响,通过扫描电镜观察不同CA比下水泥沥青复合胶浆的微观结构,以解释不同CA比对于水泥与沥青的交互作用机理以及混合料性能的影响.结果表明:随着CA比的增大,水泥沥青复合胶浆由柔性向刚性转变;CAM的强度、高温稳定性和水稳定性提高,干缩程度增加,柔韧性、低温性能和疲劳性能存在峰值.综合考虑水泥与沥青之间的交互作用机理以及CAM路用性能试验结果,推荐水泥沥青复合胶浆中合理CA比宜在1.2左右.     

新拌水泥乳化沥青砂浆导电特性及其应用

研究了不同配比水泥乳化沥青砂浆(cement-emulsified asphalt mortar,CA砂浆)的导电与流动特性,并研究了浆体密度差与电导率差的关系.研究表明:新拌CA砂浆电导率与其液相体积分数成线性关系,增稠剂因能增大溶液黏度、减小自由离子的迁移速率而使砂浆的电导率降低;新拌CA砂浆通过J型漏斗的流动时间与其液相体积分数、电导率成指数关系,可通过液相体积分数来设计CA砂浆的流动度,并可通过电导率的方法监测CA砂浆的流动度;通过液相体积分数,建立了上下层浆体密度差和电导率差的关系.     

混凝土表面“起粉”的原因分析及控制措施

本文结合混凝土的性能机理,对导致混凝土表面起粉的两个重要因素水灰比和水泥水化度进行了分析,并结合其实际施工应用和特性应采取的控制措施。     

阳离子乳化沥青对水泥水化及CA砂浆性能的影响

通过力学性能、化学结合水、水化程度、Ca(OH)₂含量、浆体密实度和孔结构等试验,研究了阳离子乳化沥青对水泥水化的影响。结果表明:随着乳化沥青与水泥的质量比(A/C)从0增加到0.45,水泥-乳化沥青(CA)砂浆的力学性能逐渐下降;化学结合水、水化程度和Ca(OH)₂含量也随之降低;超声波速逐渐下降,浆体的孔径和累积孔体积逐渐增加,CA砂浆的水化产物减少。总之,阳离子乳化沥青抑制了水泥水化和微结构的形成。     

聚合物水泥防水涂膜的微观结构与性能关系研究

采用扫描电子显微镜观察了不同聚灰比聚合物水泥防水涂膜的微观结构，并测试了其性能，探讨了涂膜的微观结构、水泥的水化状况与性能之间的关系。     

水泥-粉煤灰复合胶凝材料的水化性能研究

通过测定不同龄期净浆的化学结合水量和抗压强度，探讨了低水胶比条件下粉煤灰细度、掺量对水泥－粉煤灰笔合胶凝材料水性能的影响，试验结果表明：粉煤灰掺量的增加虽然促进了水泥的早期水经，但仍然降低了硬化浆体中化学结合水总量，同时，随粉煤灰掺量的增加，硬化浆体的早期强度下降；粉煤灰细工的增加并没有提高水泥－粉煤灰复合胶凝材料的水化程度，而超细粉煤灰的密实填充和微休料效应对硬化浆体后期抗压强度的增加起到了重要的作用。     

聚合物水泥显微结构及力学性能研究

综述了国内外近期对聚合物水泥研究的结果和动向，并就某些研究方法和理论提出了新的见解。     

温拌沥青胶浆流变性能研究

通过DSR试验,从温拌剂的类型、掺量以及粉胶比三方面,研究了温拌沥青胶浆的流变性能,结果表明:高温条件下温拌沥青胶浆的高温性能预估值与实测值的相关性较好;在高温下,Sasobit温拌剂对不同的沥青有不同的影响效果。     

复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构

利用XRD和ESEM研究了由硅酸盐水泥、矿物掺和料和膨胀剂组成的复合胶凝材料的初期水化产物和浆体结构。结果表明：水化产物在水化6h时刚开始成核生长，生成纤维状CSH晶须和六方片状钙矾石微晶，并有过渡性水化产物钾石膏片状晶体和K2S04生成。复合胶凝材料水化1d后，水化产物大量生成，主要为CSH凝胶、Ca(OH)2和钙矾石，并形成致密的浆体结构。     

水泥沥青胶凝材料抗压强度的计算公式

依据低沥灰比(mA/mC)水泥沥青(CA)胶凝材料的物理结构模型,基于多孔水泥石和两相复合材料的相关理论,构建了4个表征CA胶凝材料抗压强度与组成参数之间关系的数学模型,测试了不同配合比的低沥灰比CA胶凝材料试件的抗压强度、孔隙率和沥青体积分数.结果表明:沥青体积分数是试件抗压强度的主要影响因素,而孔隙率对抗压强度的影响较小;试件抗压强度测试值与模型拟合结果的对比分析表明,测试值与改进Schiller方程的拟合结果有很好的一致性;再根据CA胶凝材料各物相体积分数与其配合比参数的定量关系,推导出了基于沥灰比、水灰比和水泥水化度等配合比参数的CA胶凝材料抗压强度计算公式.     

水泥乳化沥青混合料性能的影响因素

针对外界因素对乳化沥青混合料性能的不同影响,通过室内试验研究了成型工艺和结合料等因素对密级配水泥乳化沥青混合料力学性能的影响,并结合扫描电镜(SEM)分析了相关机理.结果表明:采用四步成型工艺制备的混合料其马歇尔性能指标最优.水泥、乳化沥青用量明显影响混合料力学性能,乳化沥青用量不变时,增加水泥用量,混合料稳定度、抗压强度和抗压模量、抗折强度和抗折模量均明显提高;水泥用量不变时,随着乳化沥青用量的增加,混合料相应性能指标降低;推荐水泥、乳化沥青用量分别为3%和8%(以集料质量计).结合料的影响机理总结为水泥加速乳化沥青破乳、水化产物改善浆体结构、提高浆体与集料界面黏结和乳化沥青延缓水泥水化等四个方面.     

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.     

碱矿渣胶结材低温水化行为与早期微观结构

研究了NaOH、水玻璃激发矿渣砂浆在5℃环境下抗压强度的发展,采用电阻率、选择性溶解法、压汞法（MIP）和扫描电子显微镜（SEM）分析了碱矿渣胶结材(AAS)低温水化过程及其早期微观结构.结果表明：碱矿渣胶结材在5℃环境下能持续水化,但其水化速度和抗压强度发展速度低于标准养护试件;在相同条件下,水玻璃激发AAS砂浆抗压强度较高,但其电阻率和水化程度低于NaOH激发AAS砂浆.另外,碱矿渣胶结材在5℃环境下养护1d时,硬化浆体孔隙率和大孔增加,其内部存在大量未反应微小矿渣颗粒,水化产物层薄弱、结构不密实,导致其早期强度发展缓慢.     

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.     

水泥改善乳化沥青混合料的使用性能

研究了不同水泥掺量对乳化沥青混合料稳定度、抗压强度和抗压回弹模量、抗折强度和抗折回弹模量、高温稳定性、水稳性和低温抗裂性能的影响.使用扫描电镜观察了掺水泥前后乳化沥青胶浆及胶浆与集料界面微观结构的变化.结果表明:随着水泥掺量的增加,乳化沥青混合料的力学性能和路用性能明显提高;水泥水化产物与沥青胶浆形成的复合胶浆增大了沥青胶浆黏度,改善了胶浆与集料界面黏结情况,提高了乳化沥青混合料的使用性能.     

现场老化对沥青胶结料性能的影响

研究了沥青路面不同深度处沥青胶结料的老化程度.比较了现场老化沥青和室内老化沥青的流变性能,并评价了路面不同深度处老化沥青的流变性能.     

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.     

岩沥青对软硬沥青复配混合料的增强作用

采用沥青常规试验、动态剪切流变试验以及红外光谱试验,分析岩沥青品种和掺量对软硬沥青复配胶结料的增强作用及其增强机理;采用车辙试验和疲劳试验,分析岩沥青掺量对软硬沥青复配混合料的增强作用,并与热拌沥青混合料性能进行比较.结果表明：在相同的掺量下,Gilsonite岩沥青的增强效果显著高于BMA岩沥青;Gilsonite岩沥青可以有效地提高软硬沥青复配胶结料的软化点和车辙因子,而且该车辙因子具有随着时间延长而增长的特征;软硬沥青复配混合料的抗车辙能力随着Gilsonite岩沥青掺量的增加而显著增大,在一定的掺量下,软硬沥青复配混合料的抗车辙能力和疲劳寿命均高于同级配类型的热拌沥青混合料.试验路的使用效果验证了Gilsonite岩沥青的增强作用.     

碱对低热水泥早期水化进程和微结构的影响

通过外掺Na_2SO_4的方式,将低热水泥中的碱含量(质量分数,下同)提高至0.80%,1.20%和1.60%.利用微量热仪研究了以硫酸盐形式存在的碱对低热水泥早期水化进程的影响,并通过水化动力学模型具体分析了碱对低热水泥各水化阶段的影响,最后利用29Si和27Al固体魔角核磁共振技术,研究了碱对低热水泥水化产物中含Al相和含Si相组成结构的影响.结果表明:碱能促进低热水泥的水化,但在一定碱含量范围内,低热水泥的水化并不随着碱含量的增加而显著增加,这种促进作用主要是由于碱提高了水泥结晶成核和晶体生长速率,并延长了相边界反应阶段;此外,碱在一定程度上促进了低热水泥中的Al向C-S-H链中转移,但随着碱含量的增加,Al在C-S-H链中的相对含量降低,更倾向于向六配位的AFt中转移.