CA砂浆是充填于高速铁路板式无砟轨道中的有机-无机复合层材料,起到支撑轨道板、施工调整、缓冲列车荷载、阻断裂纹、提供弹性的作用。因此,CA砂浆在具备足够强度的同时,还需要保证必要的弹性。而I型CA砂浆中沥青含量约30%,其力学性能受温度影响较大。以往学者大都侧重从宏观上研究温度对CA砂浆力学性能的影响,而从细观层面的研究较缺乏。本文基于CT技术,设计了CA砂浆试件、纯混凝土试件及乳化沥青在-20℃~80℃的温度循环试验,探究了温度循环过程中温度应力、水泥水化作用、乳化沥青老化、软化迁移等因素对砂浆力学性能的影响;并分析砂浆细观结构与其力学特性的关系。得出以下主要结论:(1)CA砂浆温度循环0~90次时,以水泥继续水化和沥青胶浆老化为主,二者共同造成砂浆抗压强度和弹性模量的增长;此时,沥青胶浆还能提供较好的韧性,温度应力造成的低温冷缩和高温热胀效应不起主导作用。温度循环90~120次的过程中,沥青胶浆的老化作用和温度应力成为主导因素,造成砂浆塑性下降,脆性增大,弹性降低,在正常工作条件下更容易发生伤损。(2)温度循环过程中,CA砂浆的内部结构和力学性能发生了变化:孔隙体积增加约2.5%;沥青胶浆含量减少约3.15%;砂浆的抗压强度和弹性模量随着循环次数的增加而增加。温度循环120次的过程中,孔隙体积增加有限,并不是影响砂浆力学性能的主导因素;而水泥的继续水化、沥青含量减少、沥青老化引起的连续硬化或脆化以及温度应力才是影响温度循环过程中砂浆力学性能的主导因素。(3)CA砂浆试件的力学性能不仅与试件的密度、孔隙体积、乳化沥青含量有关,还与各组分的分布位置有关。一定条件下,砂浆试件的抗压强度随孔隙率的增大而减小;沥青含量越高,抗压强度值越小,砂浆的塑性性能越好,破坏时变形越明显。但CA砂浆试件密度大,水泥砂浆含量高,并不代表抗压强度就高。试件的抗压强度还与各组分的分布位置有关,试件中各组分分布越均匀,试件的力学性能越稳定。