化學(xué)外加劑對(duì)高彈模水泥瀝青砂漿性能影響

水泥乳化瀝青施工控制要點(diǎn) 1、材料組成：干料（水泥、砂、鋁粉、其他）、減水劑、消泡劑、水、 乳化瀝青（瀝青、乳化劑、穩(wěn)定劑、水）干料500t抽檢一次；減水 劑50t；乳化瀝青200t抽檢一次。 2、配合比基本要求：水泥用量宜小于400kg/m3，乳化瀝青與水泥的 比值宜小于0.35，水灰比宜不大于0.58. 3、乳化瀝青的存儲(chǔ)時(shí)間不宜大于3個(gè)月，干料的儲(chǔ)存時(shí)間不宜大于 1個(gè)半月。 4、水泥乳化瀝青的性能指標(biāo)要求： 注：d5表示砂漿出機(jī)擴(kuò)展度；d30表示砂漿出機(jī)30min時(shí)的擴(kuò)展度； t280表示砂漿擴(kuò)展度達(dá)到280mm時(shí)所需的時(shí)間。 5、水泥瀝青砂漿層的厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，不得小于20mm，不宜 超過(guò)40mm。灌注砂漿前查看軌道板鋪設(shè)編號(hào)順序及編號(hào)一端是否朝 序 號(hào) 項(xiàng)目單位性能指標(biāo)要求試驗(yàn)方法 1拌合物溫 度 ℃5~35溫度計(jì)（測(cè)溫槍?zhuān)?2

選擇7種變形控制加載速率(0.3~30.0mm/min),采用電液伺服控制材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了兩種典型水泥瀝青砂漿靜態(tài)單軸抗壓荷載下的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€,分別獲得了其峰值應(yīng)力和彈性模量隨加載速率變化的基本規(guī)律.基于建立的數(shù)學(xué)關(guān)系式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,定量描述了加載速率對(duì)水泥瀝青砂漿力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明:瀝青與水泥質(zhì)量比(ma/mc)較低的水泥瀝青砂漿其峰值應(yīng)力和彈性模量相對(duì)較高,呈脆性材料特征;ma/mc較高的水泥瀝青砂漿其峰值應(yīng)力和彈性模量相對(duì)較低,呈韌性材料特征.隨加載速率的增大,兩種典型水泥瀝青砂漿的峰值應(yīng)力和彈性模量均呈增大趨勢(shì).然而,高ma/mc水泥瀝青砂漿的速率影響因子是低ma/mc水泥瀝青砂漿的6~10倍.隨加載速率的增大,較高ma/mc的水泥瀝青砂漿產(chǎn)生了韌-脆轉(zhuǎn)化現(xiàn)象.

本文選用一定的技術(shù)方法以水泥瀝青砂漿為研究對(duì)象，對(duì)加載速率下的關(guān)鍵影響因素與影響程度及規(guī)律這兩大方面的基本內(nèi)容作出了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了加載速率對(duì)水泥瀝青砂漿力學(xué)性能關(guān)鍵影響，為水泥瀝青砂漿在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的發(fā)展指明了方向。

借鑒公路領(lǐng)域改性混凝土經(jīng)驗(yàn),利用錳渣作為摻合料制備改性水泥乳化瀝青砂漿(ca砂漿),研究錳渣摻量對(duì)改性ca砂漿性能的影響。結(jié)果表明:錳渣的摻入會(huì)影響ca砂漿各項(xiàng)性能,當(dāng)其摻量小于20%時(shí),改性ca砂漿的物理性能較為穩(wěn)定,工作性能趨于平穩(wěn),力學(xué)性能改善效果明顯；錳渣摻量為20%時(shí),改性ca砂漿密度為1838.0kg/m~3、膨脹率1.390%、含氣量9.0%、流動(dòng)度118.01s、抗壓強(qiáng)度21.4mpa、劈裂抗拉強(qiáng)度3.42mpa,均符合《客運(yùn)專(zhuān)線鐵路crtsⅱ型板式無(wú)砟軌道水泥乳化瀝青砂漿暫行技術(shù)條件》的要求。

養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)水泥瀝青砂漿強(qiáng)度發(fā)展的影響

以28d抗壓強(qiáng)度為考察指標(biāo),研究了高強(qiáng)型水泥瀝青(ca)砂漿流動(dòng)性及各組分材料配合比對(duì)其抗壓強(qiáng)度的影響.結(jié)果表明:高強(qiáng)型ca砂漿流動(dòng)性對(duì)其成型后的密實(shí)程度有重要影響,高強(qiáng)型ca砂漿的擴(kuò)展度宜控制在300~330mm;高強(qiáng)型ca砂漿28d抗壓強(qiáng)度隨水與水泥質(zhì)量比的增大而小幅降低,隨瀝青與水泥質(zhì)量比或砂與水泥質(zhì)量比的增大而顯著下降.

水泥瀝青砂漿攪拌車(chē)是高速鐵路crtsⅰ型板式軌道施工的關(guān)鍵設(shè)備,主要是將瀝青、水、干粉(細(xì)沙、水泥等)、各種添加劑等在一定條件下,精確計(jì)量并均勻攪拌成流動(dòng)性較好的一種填充材料,即水泥瀝青砂漿(簡(jiǎn)稱ca砂漿)。然后把瀝青砂漿灌注到軌道板和底座之間,起到填充、支撐、承力和適當(dāng)?shù)木彌_功能。分析、探討影響水泥瀝青砂漿因素及攪拌控制措施,以提高ca砂漿質(zhì)量,提高軌道板使用的耐久性和可維護(hù)性,確保高速列車(chē)行使的舒適性和安全性。

水泥瀝青砂漿中水泥-乳化瀝青經(jīng)時(shí)吸附行為

2012年12月上 第41卷第378期 施工技術(shù) constructiontechnology59 高溫天氣下水泥瀝青砂漿的工作性能 調(diào)整與灌注技術(shù) 劉云鵬，王發(fā)洲 （武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070） ［摘要］針對(duì)高溫天氣下水泥瀝青砂漿施工經(jīng)常出現(xiàn)的工作性能損失過(guò)快及施工灌注困難等問(wèn)題，從材料學(xué)原理 及施工工藝兩方面分析了原因并介紹了相應(yīng)的解決思路與施工技術(shù)，即通過(guò)控制水泥的水化速率及提高乳化瀝青 的水泥適應(yīng)性改善砂漿的耐高溫性能，通過(guò)控制原材料溫度及對(duì)預(yù)濕工藝和灌注節(jié)奏進(jìn)行管控來(lái)解決高溫下施工 困難的問(wèn)題，這有效地保證了高溫天氣復(fù)雜工況下水泥瀝青砂漿工作性能調(diào)整及施工。 ［關(guān)鍵詞］鐵路工程；水泥瀝青砂漿；灌注；施工技術(shù) ［中圖分類(lèi)號(hào)］tu578.1；u213.24［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］a［文章編

2012年12月上 第41卷第378期 施工技術(shù) constructiontechnology59 高溫天氣下水泥瀝青砂漿的工作性能 調(diào)整與灌注技術(shù) 劉云鵬，王發(fā)洲 （武漢理工大學(xué)硅酸鹽建筑材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070） ［摘要］針對(duì)高溫天氣下水泥瀝青砂漿施工經(jīng)常出現(xiàn)的工作性能損失過(guò)快及施工灌注困難等問(wèn)題，從材料學(xué)原理 及施工工藝兩方面分析了原因并介紹了相應(yīng)的解決思路與施工技術(shù)，即通過(guò)控制水泥的水化速率及提高乳化瀝青 的水泥適應(yīng)性改善砂漿的耐高溫性能，通過(guò)控制原材料溫度及對(duì)預(yù)濕工藝和灌注節(jié)奏進(jìn)行管控來(lái)解決高溫下施工 困難的問(wèn)題，這有效地保證了高溫天氣復(fù)雜工況下水泥瀝青砂漿工作性能調(diào)整及施工。 ［關(guān)鍵詞］鐵路工程；水泥瀝青砂漿；灌注；施工技術(shù) ［中圖分類(lèi)號(hào)］tu578.1；u213.24［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］a［文章編

針對(duì)高溫天氣下水泥瀝青砂漿施工經(jīng)常出現(xiàn)的工作性能損失過(guò)快及施工灌注困難等問(wèn)題,從材料學(xué)原理及施工工藝兩方面分析了原因并介紹了相應(yīng)的解決思路與施工技術(shù),即通過(guò)控制水泥的水化速率及提高乳化瀝青的水泥適應(yīng)性改善砂漿的耐高溫性能,通過(guò)控制原材料溫度及對(duì)預(yù)濕工藝和灌注節(jié)奏進(jìn)行管控來(lái)解決高溫下施工困難的問(wèn)題,這有效地保證了高溫天氣復(fù)雜工況下水泥瀝青砂漿工作性能調(diào)整及施工。

研究了摻加不同功能化學(xué)外加劑(減縮劑、早強(qiáng)劑及結(jié)晶抑制劑)及30%石灰石粉的普硅水泥砂漿試件在(5±1)℃下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的mgso4溶液中的外觀變化、強(qiáng)度發(fā)展及其化學(xué)成分分析。結(jié)果表明:經(jīng)侵蝕360d后,摻加不同功能化學(xué)外加劑的各砂漿試件均出現(xiàn)了碳硫硅酸鈣晶體,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)外加劑不能從根本上解決tsa問(wèn)題,但在侵蝕早期(210d)除結(jié)晶抑制劑外均可有效延緩水泥砂漿tsa的發(fā)展。

采用聚乙二醇單甲醚(1000、2000)、甲基丙烯酸、阻聚劑、催化劑、引發(fā)劑、苯乙烯、丙烯酰胺和對(duì)苯乙烯磺酸鈉合成了用于水泥瀝青砂漿的聚羧酸減水劑。研究了酸醇摩爾比和苯乙烯、丙烯酰胺、對(duì)苯乙烯磺酸鈉的用量對(duì)合成減水劑性能的影響。對(duì)聚羧酸減水劑配比進(jìn)行了優(yōu)化,進(jìn)行了中試,制備了ca砂漿樣板,并進(jìn)行性能測(cè)試。用gpc對(duì)中試聚羧酸減水劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:大單體的制備及減水劑聚合工藝是可行的。最佳酸醇摩爾比為4.0∶1.0,苯乙烯和丙烯酰胺的最佳用量均為3%,對(duì)苯乙烯磺酸鈉用量以不超過(guò)3%為宜。摻該合成聚羧酸減水劑的ca砂漿性能良好,制備的ca砂漿樣板基本無(wú)缺陷。

綜述了國(guó)內(nèi)外近年來(lái)外加劑對(duì)砂漿性能研究進(jìn)展,介紹了近期緩凝劑、減水劑、保水增稠劑、復(fù)合外加劑研究現(xiàn)狀,最后總結(jié)提出了外加劑發(fā)展方向。

本文對(duì)cptsⅱ型板式軌道水泥乳化瀝青砂漿墊層的組成、性能等方面做一介紹,重點(diǎn)分析了水泥乳化瀝青砂漿各項(xiàng)性能及影響性能的關(guān)鍵因素.

在雨季或冬季施工以及一些搶建工程中采用瀝青砂漿找平層，是一項(xiàng)積極有效的技術(shù)措施。 （1）瀝青砂漿的材料要求 選用30號(hào)建筑石油瀝青、60號(hào)甲、60號(hào)乙道路石油瀝青或75號(hào)普通石油瀝青。 中砂：級(jí)配良好，含泥量不大于3%，有機(jī)雜質(zhì)不大于0.5%。 粉料：一般應(yīng)選用與砂同類(lèi)性質(zhì)的礦物料，也可用粉煤灰、礦渣粉等，細(xì)度控制在0.08mm 以內(nèi)，含泥量和有機(jī)雜質(zhì)要求與砂相同，但不得用石灰、石膏、黏土。 （2）瀝青砂漿的配合比 瀝青砂漿的配合比應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)室試配后優(yōu)先配合比。參考配合比為（重量比）瀝青∶砂∶粉料 =1∶3∶5。一邊將瀝青熔化脫水，一邊將規(guī)定的砂和粉料攪拌均勻，在平板爐上烘干預(yù)熱到 120~140℃，隨將熔化的熱瀝青按配合量倒入預(yù)熱的砂和粉料中攪拌均勻。瀝青砂漿的拌 制、鋪設(shè)、滾壓完畢的溫度按表中規(guī)定控制。 表瀝青砂漿拌制、鋪設(shè)、滾壓溫度控制 室外氣溫 （℃）

為研究不同溫度下配比不同的水泥瀝青砂漿的力學(xué)性能,采用電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試了不同溫度下水泥瀝青砂漿靜態(tài)單軸抗壓下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,獲得了彈性模量和最大應(yīng)力隨溫度的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著溫度的降低,應(yīng)力-應(yīng)變曲線的上升斜率變大,出現(xiàn)最大值后下降段逐漸變陡;水泥瀝青砂漿的彈性模量與最大應(yīng)力值隨瀝青含量和溫度的增大而降低,其溫度敏感性主要由瀝青含量決定。聯(lián)系試驗(yàn)結(jié)果,建立了可定量分析水泥瀝青砂漿力學(xué)性能隨溫度變化的本構(gòu)關(guān)系,且擬合結(jié)果顯示用溫感因子描述其力學(xué)性能的溫度敏感性有較高的合理性,隨著瀝青含量的增高,溫感因子數(shù)值增大,最大應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的溫感因子大于彈性模量的。

模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件,測(cè)定了不同溫度下灌注袋中的中國(guó)鐵路軌道系統(tǒng)ⅰ型水泥乳化瀝青(cementandemulsifiedasphalt,ca)砂漿膨脹率隨時(shí)間變化,并測(cè)定了漿體ph值隨時(shí)間的變化。研究發(fā)現(xiàn)ca砂漿早期膨脹可分為4個(gè)階段:混合后0～3h,砂漿收縮;3～6h,砂漿迅速膨脹;6～10h,砂漿再收縮;10h以后,砂漿體積較為穩(wěn)定。溫度越高,各階段開(kāi)始時(shí)間越早,持續(xù)時(shí)間也越短;20～35℃,漿體膨脹率隨溫度升高而增大,但溫度為35～45℃時(shí),砂漿膨脹率隨溫度升高反而減小,溫度對(duì)漿體ph值隨時(shí)間變化的影響也有類(lèi)似規(guī)律。掃描電子顯微鏡和能譜儀結(jié)果表明:對(duì)于水化10d的水泥乳化瀝青砂漿,20℃漿體中可看到大量與鈣礬石有關(guān)的針狀物,而55℃漿體中除瀝青膜層外,水泥水化產(chǎn)物并不明顯。高溫下(>35℃)乳化瀝青破乳,包裹鋁粉與水泥顆粒,使鋁粉發(fā)氣反應(yīng)受到抑制可能是導(dǎo)致膨脹率、ph值等變化異常的原因。

研究了3種典型水泥瀝青膠凝材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為和不同a/c的水泥瀝青砂漿的靜動(dòng)態(tài)力學(xué)行為。采用動(dòng)態(tài)黏彈譜儀測(cè)試水泥瀝青膠凝材料的動(dòng)態(tài)模量和滯后角隨加載頻率的變化關(guān)系。采用電液伺服控制材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)研究了水泥瀝青砂漿靜態(tài)抗壓、動(dòng)態(tài)周期性壓力荷載下的力學(xué)行為。結(jié)果表明:對(duì)同一水泥瀝青膠凝材料,動(dòng)態(tài)模量隨頻率的增大而增大;對(duì)不同水泥瀝青膠凝材料,隨著a/c的增大,動(dòng)態(tài)模量減少而滯后角增大,表明其黏彈性越發(fā)顯著;水泥瀝青砂漿的抗壓強(qiáng)度、彈性模量以及破壞能隨a/c的增大而減少,且變化規(guī)律基本相似;水泥瀝青砂漿的動(dòng)態(tài)模量隨a/c以及加載頻率的變化規(guī)律與其膠凝材料的規(guī)律基本一致?；跇?biāo)準(zhǔn)固體模型,通過(guò)對(duì)水泥瀝青砂漿的動(dòng)態(tài)模量擬合得到其力學(xué)模型中各基本元件的力學(xué)參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泥瀝青砂漿力學(xué)行為的完全本構(gòu)表征。

水泥瀝青砂漿固化以后能夠提供一定的強(qiáng)度和彈性,在無(wú)砟軌道結(jié)構(gòu)中具有重要的作用,擬通過(guò)水泥瀝青砂漿組成材料對(duì)其性能的影響研究,全面提升crtsⅰ型板式無(wú)砟軌道水泥瀝青砂漿的性能。以crtsⅰ型板式無(wú)砟軌道用水泥瀝青砂漿為試驗(yàn)研究對(duì)象,系統(tǒng)進(jìn)行了水泥、細(xì)骨料、乳液、鋁粉等原材料與其性能的相互關(guān)系試驗(yàn)研究。crtsⅰ型板式無(wú)砟軌道用砂漿配制時(shí)宜選用早期強(qiáng)度較高的硫鋁酸鹽水泥,且砂漿強(qiáng)度隨膠砂比增加而增加了;乳化瀝青的性能品質(zhì)對(duì)砂漿具有重要影響;鋁粉可以調(diào)節(jié)膨脹率和彈性模量的大小。

本文考察了聚合物乳液對(duì)水泥乳化瀝青砂漿可工作性能、力學(xué)性能、抗凍性、耐候性等的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:聚合物乳液的加入顯著減少了水泥乳化瀝青砂漿的拌合用水量以及體系總水量,降低了砂漿的吸水率;聚合物乳液減緩了砂漿初期抗壓強(qiáng)度的發(fā)展,但有利于砂漿后期抗壓強(qiáng)度的增長(zhǎng);聚合物乳液提高了砂漿折壓比,改善了砂漿的彈韌性;聚合物乳液在保持砂漿良好耐候性的同時(shí),改善了砂漿的抗凍性。

水泥乳化瀝青砂漿