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水泥沥青复合胶结料(简称CA复合胶结料)是一种由水泥、沥青及多种外加剂硬化胶结而成的无机-有机复合材料。CA复合胶结料是高速铁路无碴轨道垫层CA砂浆的胶结材料。CA复合胶结料硬化成型阶段,水泥与乳化沥青的交互作用使得胶结料微观结构、宏观性质等发生持续变化,直接影响胶结料施工性能和服役性能。本文针对CA复合胶结料的硬化过程展开研究,重点研究硬化过程中流变性质、电特性、微观结构的改变及硬化过程中水泥与乳化沥青交互作用机制。基于原材料相容性原则,确定了原材料性能评价指标,确定了水泥、乳化沥青及外加剂的品种。基于高铁及道路工程施工中CA砂浆配合比设计,确定了CA复合胶结料拌和工艺及原材料配比。确定了硬化过程中CA复合胶结料流变性质、电特性及微观结构的研究方法。基于非牛顿流体的基本理论,分析了硬化过程中CA复合胶结料流体类型的改变。测定了硬化过程中CA复合胶结料流变曲线,分析了C/A、外加剂对胶结料流变类型的影响。基于触变性流体的基本理论,确定了CA复合胶结料触变性的表征方式,研究了硬化过程中胶结料触变性的改变,分析了C/A、外加剂对胶结料触变性的影响。研究了硬化过程中CA复合胶结料黏度的变化规律,分析了C/A、剪切速率对胶结料黏度的影响。基于流体流变模型的基本理论,确定了CA复合胶结料硬化过程中的流变适用模型,分析了Herschel-Bulkley模型硬化过程中屈服应力、流变指数、稠度系数等参数的经时性。分析了流动度的经时性,建立了流动度与屈服应力关系模型。结合CA复合胶结料硬化过程中流变参数敏感性分析,确定了胶结料硬化过程流变性质变化的表征指标,并建立了屈服应力预测模型。基于水泥水化及乳化沥青破乳机理,确定了CA复合胶结料硬化过程中水泥水化程度和乳化沥青破乳程度表征指标。研究了乳化沥青对水泥水化热、初终凝时间的影响及水泥对乳化沥青Zeta电位影响。基于电阻率法和微观结构观测研究了CA复合胶结料水泥与乳化沥青的交互作用。基于水泥水化与乳化沥青破乳的交互作用机制分析了CA复合胶结料的硬化过程。