CRTSⅡ型CA砂浆使用性能及其影响因素研究

CRTSⅡ型CA砂浆使用性能及其影响因素研究

论文摘要

CRTS-Ⅱ型板式轨道具有列车高速运行平稳、乘坐舒适的优点,是我国当前应用最为广泛的高速铁路无砟轨道结构之一。CA砂浆是CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道的一种关键材料,其应用技术研究已成为铁路建设中所关注的一个热点问题。本文从CA砂浆原材料选择开始,通过对CA砂浆的物理力学性能、施工性能和服役性能的一系列研究,揭示了CA砂浆材料的组成、结构与性能之间的相互影响和变化规律,为促进该类材料的发展应用提供了重要的参考。本文的主要工作与研究成果如下:(1)对CA砂浆拌合物的流变性能和粒子沉降进行分析,优选出CA砂浆用乳化沥青及砂的级配范围。(2)通过改变砂灰比、沥青与水泥质量比细致地研究了CA砂浆力物理学性能的变化规律,提出了影响CA砂浆物理力学性能的主要影响因素;同时采用SEM、EDX现代测试手段,结合力学性能研究中的问题,对比研究了微观结构特征与力学性能之间的关系,提出了CA砂浆物理力学性能的机理,研究表明水泥沥青复合胶浆强度和胶浆与砂的界面粘结情况是影响CA砂浆物理力学性能的主要原因。(3)通过试验,优选出CA砂浆的拌合工艺,并在此基础上,研究了CA砂浆的施工性能影响因素及规律,结果表明:原料温度和凝结调节剂是影响CA砂浆早期强度的原因;水灰比、消泡剂掺量和减水剂掺量是影响CA砂浆和易性的三个主要因素,水灰比、消泡剂掺量和减水剂掺量对流动性均有一定影响,消泡剂掺量影响CA砂浆的含气量,减水剂掺量影响CA砂浆的可工作时间,流动性及含气量影响分离度和泌水现象,同时它俩又相互影响,通过试验分析,提出了CA砂浆的和易性配制技术;CA砂浆的膨胀率由铝粉用量决定。(4)开展了CA砂浆的减振性能、高低温性能和抗冻性研究,弥补了目前CA砂浆在服役性能在认识上的不足。通过不同频率不同温度下的测试,探明了CA砂浆减振能力的稳定性;结合CA砂浆的低温收缩特性,提出了改善CA砂浆低温收缩性能的措施;通过高温蠕变和单面冻融试验,表明CA砂浆具有较高的高温稳定性和抗冻融能力。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.1.1 研究背景
  • 1.1.2 研究目的与意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外CA 砂浆研究现状
  • 1.2.2 国内CA 砂浆研究现状
  • 1.2.3 存在的问题
  • 1.3 主要研究内容与方法
  • 第2章 CA 砂浆原材料优选
  • 2.1 原材料与主要试验方法
  • 2.1.1 原材料
  • 2.1.2 试验方法
  • 2.2 原材料的优选
  • 2.2.1 CA 砂浆流变特性与均质性分析
  • 2.2.2 乳化沥青的优选
  • 2.2.3 砂的优选
  • 2.2.4 铝粉的优选
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 CA 砂浆物理力学性能影响因素与强度机理
  • 3.1 配合比设计及试验结果
  • 3.1.1 配合比设计
  • 3.1.2 试验结果
  • 3.2 CA 砂浆力学性能影响因素分析
  • 3.2.1 沥青与水泥质量比的影响
  • 3.2.2 砂灰比的影响
  • 3.2.3 CA 砂浆强度发展规律
  • 3.3 CA 砂浆微观结构特征与强度机理分析
  • 3.3.1 试验方案
  • 3.3.2 整体形貌
  • 3.3.3 水化产物形式
  • 3.3.4 m(A)/m(C)的影响
  • 3.3.5 砂与胶浆界面区的微观结构
  • 3.3.6 微观结构特征与力学性能机理
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 CA 砂浆施工性能影响因素研究
  • 4.1 CA 砂浆施工性能
  • 4.2 CA 砂浆投料方式研究
  • 4.2.1 消泡剂投入方式
  • 4.2.2 减水剂投入方式
  • 4.3 早期强度的影响因素研究
  • 4.3.1 原料温度的影响
  • 4.3.2 早强剂的影响
  • 4.4 CA 砂浆和易性影响因素研究
  • 4.4.1 正交试验配比设计
  • 4.4.2 含气量影响因素
  • 4.4.3 流动性影响因素
  • 4.4.4 可工作时间影响因素
  • 4.4.5 分离度、泌水现象与流动性及含气量的关系
  • 4.4.6 流动性与含气量的关系
  • 4.4.7 CA 砂浆和易性调制技术
  • 4.5 膨胀率影响因素
  • 4.6 CA 砂浆模拟板灌板检验
  • 4.6.1 模拟板灌板工作设计
  • 4.6.2 CA 砂浆灌注
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 CA 砂浆材料的服役性能研究
  • 5.1 CA 砂浆减振性能研究
  • 5.1.1 减振性能描述
  • 5.1.2 能量耗散系数的测定
  • 5.1.3 能量耗散系数的稳定性
  • 5.1.4 能量耗散系数的影响因素
  • 5.2 CA 砂浆低温性能研究
  • 5.2.1 评价方法
  • 5.2.2 CA 砂浆温度收缩特性
  • 5.3 CA 砂浆高温性能
  • 5.3.1 评价方法
  • 5.3.2 蠕变特性
  • 5.4 CA 砂浆的抗冻性
  • 5.4.1 评价方法
  • 5.4.2 抗冻性
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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