水泥乳化沥青混合料收缩性能研究

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水泥乳化沥青混合料收缩性能主要受组成材料和外界环境温度影响,尤其是水泥和乳化沥青结合料,及其组成的复合胶浆与集料的相互作用对收缩性能有直接影响。为研究在各个影响因素下,混合料收缩性能的变化情况,本文通过改变水泥、乳化沥青的含量以及矿料级配类型,对混合料进行干燥收缩、温度收缩等测试试验,测得各个龄期时混合料收缩系数的变化规律,并探讨变量因素对收缩性能的影响机理。结合光学显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等微观手段观测水泥乳化沥青胶浆的微观结构,及水泥-乳化沥青胶浆在混合料中的存在状态,分析其影响机理。试验数据及相关微观图表明:随着龄期的增长,混合料的收缩率随着水泥用量增加而减小,随着乳化沥青用量增加而增大;水泥乳化沥青混合料中矿粉起填充作用,水泥水化作用产生大量结构致密的结晶水化物,与破乳后的沥青相互交织,提高了混合料结构的致密性。而对于温度的影响,在不同降温区间,随着水泥含量的增加,混合料的收缩系数都减小;刚性材料水泥的加入减弱了混合料的柔性,温度敏感性降低,提高了胶浆的粘度。而表征沥青材料感温性能的粘度,也用来衡量混合料的劲度模量,并直接影响到混合料的温度应力及应变,从而决定了混合料的抗收缩开裂性能。文中分别采用了AC-5、AC-10、AC-13矿料级配,对比研究发现,粗级配的混合料中含有较多粗集料,其收缩性能好;而细级配的混合料中细集料多,密实度高,不利于温度应力的释放,温度收缩开裂性较严重。最后根据水泥乳化沥青混合料收缩行为产生的原因,提出了混合料的收缩模型,通过测得各个材料物性指标,进行收缩系数的验证,计算的结果与试验测得的数值接近。
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