CRTS-Ⅱ型CA砂漿物理力學性能及機理研究.pdf

1、CA砂漿(cement asphalt mortar)是由水泥、瀝青乳液、砂和多種外加劑組成,經(jīng)水泥與瀝青共同作用膠結硬化而成的一種新型有機無機復合材料。CA砂漿是板式無碴軌道的關鍵組成部分,是高速鐵路板式無碴軌道的剛性軌道板與混凝土道床之間的調(diào)平減振結構層材料。使用CA砂漿填充材料主要有三大作用:1.確保軌道能夠承受荷載并具有一定彈性;2.填充軌道板與混凝土底座之間的空隙,保證軌道的平穩(wěn);3.當下部結構發(fā)生變形或破壞時,可以進行修補。

2、CA砂漿作為板式無碴軌道結構的彈性調(diào)整層關鍵組成部分,其性能好壞直接影響到板式無碴軌道使用的耐久性與維護工作量。
　　 本文在大量實驗基礎上,對減水劑種類和摻量對CRTSⅡ型CA砂漿(Ⅱ型CA砂漿的一種)強度的影響、CRTSⅡ型CA砂漿凍融性能、CRTSⅡ型CA砂漿疲勞性能及CRTSⅡ型CA砂漿微觀孔隙結構等性能進行了研究,主要研究成果如下:
　　 1.研究了三種不同類型減水劑(聚羧酸系減水劑、木質(zhì)系磺酸鈉減水劑、萘系減

3、水劑)、不同減水劑摻量及不同外加水量對CRTSⅡ型CA砂漿強度的影響。在微觀形貌層面探索了減水劑對CRTSⅡ型CA砂漿強度影響機理。
　　 研究結果表明:不同種類的減水劑對CRTSⅡ型CA砂漿抗壓強度的影響效果不同;隨著減水劑摻量的增加,CRTSⅡ型CA砂漿抗壓強度和流動度均降低。CRTSⅡ型CA砂漿體的孔洞數(shù)量、孔徑、孔洞連通情況是造成其強度差異的微觀結構層面的原因之一。其他微觀性能對CA砂漿強度的影響機理,有待進一步探索。<

4、br>　　 2.低溫環(huán)境中,CRTSⅡ型CA砂漿存在凍脹破壞現(xiàn)象,這嚴重影響其耐久性能。研究了CRTSⅡ型CA砂漿凍融性能。并探索了摻加不同種類減水劑的CRTSⅡ型CA砂漿凍融特性與孔結構之間的關系。
　　 實驗結果表明:不同種類的減水劑對CRTSⅡ型CA砂漿凍融性能的影響效果不同,表現(xiàn)為經(jīng)受凍融循環(huán)后,摻加不同減水劑的CRTSⅡ型CA砂漿質(zhì)量損失率和相對動彈模量不同;合理的孔隙結構:大孔數(shù)量少、孔徑分布均勻,有利于改善CRT

5、SⅡ型CA砂漿抗凍性。
　　 3.由于高速鐵路維修天窗時間短,而且板式無碴軌道全程采用無縫鋼軌連接,維修相對困難;同時高速鐵路的荷載作用頻率快,因此,對CRTSⅡ型CA砂漿的疲勞性能提出了較高要求。研究了荷載作用次數(shù)、荷載幅值、穩(wěn)態(tài)荷載值及荷載頻率對CRTSⅡ型CA砂漿疲勞剩余強度的影響,研究結果可為CRTSⅡ型CA砂漿的長期疲勞性能研究提供參考。
　　 實驗結果表明:重復荷載作用次數(shù)越多,CRTSⅡ型CA砂漿的剩余強度

6、越低。荷載幅值、穩(wěn)態(tài)荷載值、荷載頻率均對CRTSⅡ型CA砂漿的疲勞剩余強度產(chǎn)生影響。在一定的荷載作用次數(shù)下,CRTSⅡ型CA砂漿的疲勞剩余強度隨著荷載幅值、穩(wěn)態(tài)荷載值、荷載頻率的增大而降低。
　　 4.在進行CA砂漿配合比設計前對CA砂漿的性能進行準確預測,可以有效地指導CA砂漿的設計。本文基于神經(jīng)網(wǎng)絡方法,對CA砂漿28d抗壓強度及流動度等性能進行了預測。
　　 結果表明:經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)樣本訓練的神經(jīng)網(wǎng)絡可以比較滿意