CRTSⅡ型CA砂浆使用性能及其影响因素研究

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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。
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