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.     

反复荷载下水泥乳化沥青砂浆力学性能试验

采用电子万能试验机对中国铁路轨道系统（CRTS）Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）现场取样试件进行反复荷载试验,试验采用恒应变控制.结果表明：单调加载情况下CA砂浆的极限抗压强度较大,现场取样试件的极限抗压强度较室内试件大;反复荷载会造成CA砂浆损伤不断积累,从而使其承载能力达到极限承载强度后迅速下降.通过试验和参数研究,提出了CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆的反复荷载应力应变曲线方程,理论计算结果与试验结果吻合.     

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.     

水泥乳化沥青砂浆强度计算模型

为了建立水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）28d抗压强度计算模型,通过正交试验校验了多种配合比参数对CA砂浆28d抗压强度影响的显著性,通过SEM观察了CA砂浆的微观形貌,分析了配合比参数影响砂浆强度的机理.借鉴混凝土微观力学的理论,建立了基于孔隙率与水化程度的CA砂浆28d抗压强度的理论模型.结果表明：在较大的范围内,该理论模型的计算结果与实测强度有良好的一致性.     

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.     

温度对水泥乳化沥青砂浆韧性的影响

采用三点弯曲法测试了不同温度下水泥乳化沥青砂浆的荷载挠度曲线,通过对荷载挠度曲线面积的积分得到了水泥乳化沥青砂浆的断裂能,进而获得了温度对水泥乳化沥青砂浆韧性的影响规律;采用扫描电子显微镜观察了水泥乳化沥青砂浆的微观形貌,探讨了温度对水泥乳化沥青砂浆韧性的影响机理.结果表明：在-40～80℃下,随着温度的升高,受弯水泥乳化沥青砂浆出现由脆性断裂至韧性断裂再到柔性断裂的逐次转变.当沥灰比（质量比）为030时,水泥乳化沥青砂浆韧性随温度的变化不大;当沥灰比为045～090时,水泥乳化沥青砂浆韧性随温度的增加先增加后降低,在-10℃左右时砂浆韧性最好.随着沥灰比的增加,水泥乳化沥青砂浆韧性对温度的敏感性逐渐增大.当沥灰比逐渐增加时,水泥乳化沥青砂浆中的沥青形成连续膜;随着沥灰比的继续增加,砂浆中沥青膜厚度增加,从而导致砂浆韧性对温度的敏感性逐渐增强.     

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。     

高速铁路无砟轨道水泥乳化沥青砂浆灌注试验总结

本文根据沪昆客专杭长段CRTSⅡ的设计及施工组织方案的要求,为保证沪昆客专杭长段HCTJ—I标段水泥乳化沥青砂浆工艺性试验及正线上水泥乳化沥青砂浆充填层灌注施工质量,从水泥乳化沥青砂浆搅拌车、配合比、砂浆搅拌等关键中,寻找最佳的砂浆灌注状态,现将水泥乳化沥青砂浆试验进行总结,为CRTSⅡ水泥乳化沥青砂浆试验总结经验。     

无砟轨道水泥乳化沥青砂浆泵送施工技术的研究与应用

针对吊车吊装中转运输砂浆的各种弊端,通过泵机选型、管路设计、现场调试与应用等,研发出适用于水泥乳化沥青砂浆大规模快速施工的泵送设备及工艺。该泵送设备可直接采用砂浆搅拌车的备用电源,不需外接电源,使用方便,操作简单,容易清洗,故障率低;泵送时对砂浆性能影响较小,泵送效率高、运距远,适于桥梁、路基、隧道等各种施工工况。现场应用情况表明,该泵送技术能大幅提高施工效率,创下单日正线灌注141块轨道板的纪录;同时节省人力物力,减少材料浪费,降低工程成本,促进文明施工。     

水泥乳化沥青砂浆的孔结构及其测试方法对比

采用图像(IA)法测试水泥乳化沥青(CA)砂浆内的球形封闭孔,采用压汞(MIP)法、恒温恒湿干燥(CTHD)法、核磁共振(NMR)法测试其连通孔.结果表明:CA砂浆中的封闭孔平均直径约为150μm,孔隙率取决于新拌CA砂浆的含气量和铝粉掺量,最大孔隙率(体积分数)超过20%;其连通孔主要是半径为10~100nm的毛细孔,孔隙率随水灰比的增加而增大.对比发现,NMR法、MIP法和CTHD法测得的连通孔总孔隙率相近,但前2种方法能测得连续孔径分布,而CTHD法不能.与MIP法相比,NMR法采用吸水饱和试件且在常压下进行测试,对试件微结构的影响较小,其测试结果能更加精确地表征CA砂浆的原始连通孔结构.     

半柔性水泥乳化沥青混凝土面层材料的研究与应用

通过室内试验研究了水泥乳化沥青混凝土(CEAC)的马歇尔稳定度、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量等性能,并在此基础上确定了施工配合比,在宜洋公路改扩建工程中作为下面层铺筑了试验路进行验证。     

湿含量对水泥乳化沥青砂浆热变形的影响

基于水泥乳化沥青砂浆充填层服役环境条件,测试了干燥、气干以及饱水状态下CRTS I型水泥乳化沥青砂浆在-20~60℃时的热变形.结果表明：湿含量对水泥乳化沥青砂浆的热变形行为具有显著影响,非干燥状态水泥乳化沥青砂浆的热变形是自身组分热变形、内部水相态转变及蒸发所导致的体积变形的综合表现;在升温过程中,水泥乳化沥青砂浆内部水向外迁移引起显著的收缩变形,这种收缩变形导致非干燥状态水泥乳化沥青砂浆在20℃左右出现热收缩现象;在饱水条件下,冰水相变产生的体积收缩导致水泥乳化沥青砂浆在-5~5℃时产生显著的收缩.     

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.     

重组竹在长期荷载作用下的蠕变行为

通过长期荷载作用下的拉伸与压缩蠕变试验,研究了重组竹在不同应力水平下的蠕变行为特点及变化规律.分别釆用Burgers模型和Findley幂律模型对重组竹在长期荷载作用下的蠕变曲线进行拟合,确定了重组竹蠕变模型,分析了Burgers模型和Findley幂律模型的相关系数及变化规律.结果表明:在不同应力水平下,重组竹蠕变应变-时间曲线均呈现出相似的变化趋势,均包含瞬态蠕变和稳态蠕变阶段;采用Burgers模型和Findley幂律模型都能很好地模拟重组竹的蠕变性能;瞬间弹性形变、延迟弹性形变和黏性流动形变均随应力水平的增加而增大.高应力水平下的蠕变可导致重组竹构件破坏,在设计时应合理地控制应力水平.     

水泥乳化沥青混凝土细观损伤及微观性能

为了给水泥乳化沥青混凝土研究及应用提供技术支持,基于计算机断层成像(CT)技术及扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及热重(TG)等测试手段,对水泥乳化沥青混凝土的细观损伤规律及微观性能进行了试验研究.结果表明：连续加载过程中,水泥乳化沥青混凝土试件上部分断面的CT平均数变化较小,下部分变化较大、损伤严重.试件的破坏过程分为压密、扩容、裂纹扩展及破坏4个阶段,损伤过程表现出塑性特征,这源于水泥乳化沥青混凝土低强度、低弹模的力学性能.乳化沥青与黏土不参与水泥水化,破乳后的沥青包裹水泥颗粒,减缓了水泥早期水化速度;后期水化迅速,结构逐渐致密,部分沥青与Ca(OH)2,C3S,C2S及钙矾石等水化产物相互镶嵌.