水泥乳化沥青胶浆的粘附性能研究

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水泥乳化沥青胶浆的结合料为无机的水泥和有机的乳化沥青,在水泥乳化沥青混合料中主要起着粘结作用。另外,水泥乳化沥青胶浆与集料的粘附性直接影响着混合料的性能。本论文采用Brookfield粘度计简称布氏粘度计测定水泥乳化沥青胶浆在不同水泥含量、不同温度、不同时间时的粘度,分析其变化规律,得出:水泥替代矿粉比例不断增加,水泥乳化沥青胶浆的粘度不断增大,水泥比例增大到50%时,胶浆粘度略有下降随后又继续增大;水泥乳化沥青胶浆粘度随拌和时间的延长而明显增加,且水泥含量越高,生产更多的水化产物,在升温过程中加速水泥水化,颗粒团聚增加,胶浆颗粒间摩擦力增加,故胶浆粘度受温度影响变化明显。通过动态力学分析仪(DMA)研究了胶浆与集料的粘附性变化规律,得出:加载相同频率、相同循环特征但循环应力幅不同的循环应力,粘结界面的抗拉疲劳寿命随最大循环荷载应力的增加而减小,并显现递减规律;适当的水泥用量,水泥水化产物起到加筋作用,界面粘附性好,胶浆疲劳寿命延长,水泥替代矿粉比例超过40%,疲劳寿命降低。同时,借助扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDAX)、显微镜、碱含量和红外光谱(IR)等微观试验手段分析胶浆的微观结构和物质组成,发现:新拌水泥乳化沥青复合胶浆中,分散的乳化沥青小颗粒被吸附在水泥颗粒表面;乳化沥青破乳成膜释放水分,为水泥继续水化提供水分;同时,乳化沥青薄膜又包裹水泥颗粒,存在未水化水泥颗粒;水泥乳化沥青胶浆中水泥的掺入使胶浆中的碱性组分含量提高,活性增大,水泥乳化沥青胶浆与集料之间的吸附能力能强;掺入水泥并没有影响水泥乳化沥青胶浆中各物相的变化。最后,利用灰熵关联理论,对影响水泥乳化沥青混凝土的几个主要因素(水泥用量、沥青用量、龄期)进行排序,结果表明:水泥用量是对水泥乳化沥青混合料的稳定度、静压强度、动稳定度影响最大的因素;而龄期是影响低温劈裂强度和冻融劈裂强度的主要因素。
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