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环氧沥青是一种性能优异的新型材料,热固性是它区别于传统改性沥青材料最大的特点,它也正因此而具有传统改性沥青材料无法比拟的性能。水泥乳化沥青砂浆是由乳化沥青、水泥、砂、减水剂、消泡剂等组成,经过乳化沥青破乳成膜、水泥水化及两者胶结硬化共同作用形成的一种有机无机复合材料,广泛用于高速铁路无砟轨道系统,起到支撑、承载、缓冲、减震等作用。
本文在环氧沥青双组分设计思路的启发下,将环氧沥青的A组分(环氧树脂)和B组分(顺酐化沥青、脂肪酸或酸酐等环氧树脂固化剂及其它助剂的混合物)分别乳化得到环氧沥青A、B组分乳液,代替单一的沥青乳液共同掺入水泥沥青砂浆中。环氧沥青A、B组分乳液破乳后发生化学作用形成不熔、不溶的立体互穿网络结构,环氧沥青功能基团与水泥基材料功能基团也发生化学作用,大大改善了砂浆的疲劳性能和温度敏感性。为了区别于普通水泥沥青砂浆(CAM),本文将这种新型有机无机复合砂浆材料命名为环氧沥青水泥砂浆(EACM)。
本文研究了环氧沥青B组分的制备过程,通过对比多种乳化剂的乳化效果及乳液与水泥的适应性确定了一种适合环氧沥青水泥砂浆体系的乳化剂,通过环氧沥青B组分的粘度温度曲线确定了环氧沥青B组分和皂液的乳化温度,制备出了满足要求的B组分乳液。
本文研究了环氧沥青水泥砂浆工作性能的主要影响因素,通过对减水剂品种及掺量的研究,确定了PCA减水剂和它的最佳掺量范围;水灰比是调节工作性能重要的手段,通过对水灰比与流动度、扩展度关系的研究,确定了最佳水灰比;通过对消泡剂掺量与含气量关系的研究,确定了消泡剂的最佳掺量范围。
本文研究了环氧沥青水泥砂浆力学性能的主要影响因素,通过对水灰比、聚灰比与强度、弹性模量的研究,得知环氧沥青水泥砂浆的强度和弹性模量随聚灰比的增大而降低,随水灰比的增大也降低。但是在一定范围内强度和弹性模量受聚灰比的影响远大于受水灰比的影响,因此主要通过聚灰比来调节强度和弹性模量,通过水灰比来调节流动度和扩展度。疲劳试验表明环氧沥青水泥砂浆的疲劳性能完全满足高速铁路无砟轨道系统的要求。