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沥青水泥砂浆振动搅拌的试验研究

刘永东  
【摘要】:水泥乳化沥青砂浆是一种由水泥、乳化沥青、砂、水、添加剂等多种原材料组成,经水泥水化与沥青破乳胶结共同作用而形成的一种复合材料,是高速铁路板式无碴轨道的关键结构性材料。 论文讨论了影响水泥乳化沥青砂浆性能的主要指标,给出了砂浆温度、扩展度、流动度、分离度、含气量、单位容积质量、膨胀率、弹性模量、抗折强度、抗压强度、抗疲劳性等指标的现场测试方法。 初步分析了水泥乳化沥青砂浆形成机理,包括水泥水化机理、乳化沥青破乳机理、CA砂浆拌和过程涉及到的沥青破乳与水泥水化的物理化学过程、消泡剂的作用机理等,为试验研究提供了理论基础。 试验结果表明:在振动搅拌机各组搅拌参数组合时,水泥乳化沥青砂浆的各项指标基本满足要求;推荐的搅拌装置参数为:振动频率为200rad/s~250 rad/s,振幅为1.5mm,乳化沥青与水的混合速度为20r/min,乳化沥青与水的混合时间为1.5min,高速搅拌速度40r/min~60 r/min,高速搅拌时间2.0min~3.0min,消泡速度40 r/min~30r/min,消泡时间2.0min;推荐的合理投料顺序是:乳化沥青+水+减水剂→干粉→消泡剂→成品。 水泥乳化沥青砂浆的微观结构分析主要从气孔分布、浆体结构以及骨料分布三个方面来进行,分析结果表明:搅拌工艺和参数变化确实要对CA砂浆微观结构产生重要影响;当搅拌工艺和参数选取适当时,CA砂浆的微观结构改善,其性能得到了保证。 论文通过研究振动搅拌装置与水泥乳化沥青砂浆材料的相互作用机理,主要通过试验确定振动搅拌装置参数和工艺参数变化时砂浆材料形成过程中的各项指标变化规律,所得到的研究结论为工业生产中提高水泥乳化沥青砂浆性能和生产效率提供了依据。


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