發(fā)布時間：2017-10-17 08:16

  本文關鍵詞：納米碳纖維、SBS改性CA砂漿低溫性能研究

  更多相關文章： 納米碳纖維 SBS CA砂漿 低溫力學性能 低溫抗裂性能 改性機理

【摘要】：隨著高速鐵路和城市交通軌道建設的全面鋪開,CA砂漿作為板式無砟軌道的關鍵材料,無疑擁有巨大的市場價值和開發(fā)前景。CA砂漿中含有較高用量的瀝青,低溫時,在動荷載和溫度應力的作用下易發(fā)生脆裂而影響軌道的使用質量。因此,解決CA砂漿低溫條件下的強度和耐久性問題意義重大。改善砂漿中溫感性強的瀝青材料性能是提升CA砂漿低溫性能的有效途徑。為此,本文采用了納米碳纖維和SBS兩種改性劑對瀝青進行單一和復合改性,制備CA砂漿,分別對其進行了流動度、含氣量、抗壓強度、抗折強度和抗裂性能試驗,研究了不同改性方式及摻量變化對CA砂漿工作性能(流動度/含氣量)、低溫力學性能(抗壓／抗折強度)、低溫抗裂性能的影響,并做了對比分析：最后從微觀的角度對改性機理進行了初步探討。研究表明：(1)單一改性時,新拌CA砂漿的工作性能隨CNFs或SBS摻量增加均變差；復合改性時,CNFs/SBS任一摻量提升都將劣化CA砂漿的工作性能,并且復合改性對工作性能的影響要大于單一改性。(2)單一改性時,CA砂漿的抗壓、抗折強度隨SBS摻量增加而降低；隨CNFs的增加都提高；復合改性時,SBS單一增加,抗壓、抗折強度減小,CNFs單一增加,抗壓、抗折強度先增大后減小,各齡期變化相同；復合改性對砂漿基本力學性能的提升不如CNFs,但比SBS要好。(3)以折壓比和彎曲試驗破壞能兩種指標來評價CA砂漿的低溫抗裂性能,結果有較好的統(tǒng)一性：SBS、CNFs單獨改性均能提高CA砂漿的抗裂性,并且SBS效果更好；SBS摻量小于4%時,復合改性對砂漿低溫抗裂性能的增強作用比其單一改性還要高,但當SBS達到4%,CNFs復合加入會使得砂漿韌性降低。(4)掃描電鏡和熒光顯微結果表明：單一改性時,隨著SBS摻量增加,CA砂漿中水泥石的含量減小,瀝青含量相對增加；CNFs摻量增加,砂漿中水泥石含量增多,并且CNFs填充了硬化基體的空隙：復合改性時,瀝青與無機材料的粘結性和改性效果隨兩種改性劑摻量的改變而變化是造成砂漿低溫性能變化的重要原因。
【關鍵詞】：納米碳纖維 SBS CA砂漿 低溫力學性能 低溫抗裂性能 改性機理
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-24
• 1.1 研究背景及意義16-17
• 1.2 國內外研究現狀17-23
• 1.2.1 CA砂漿研究現狀17-18
• 1.2.2 瀝青材料低溫性能研究現狀18-20
• 1.2.3 改性瀝青研究現狀20-23
• 1.3 研究目標和內容23-24
• 第二章 原材料與試驗方案24-33
• 2.1 試驗原材料24-26
• 2.1.1 水泥24
• 2.1.2 細骨料24
• 2.1.3 基質瀝青24-25
• 2.1.4 改性劑25-26
• 2.2 改性乳化瀝青的制備26-27
• 2.3 試驗方案27-29
• 2.3.1 方案設計27-28
• 2.3.2 CA砂漿試件制備和養(yǎng)護28-29
• 2.4 試驗方法29-32
• 2.4.1 工作性能試驗29-30
• 2.4.2 力學性能試驗30-31
• 2.4.3 低溫彎曲試驗31
• 2.4.4 微觀試驗31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第三章 改性CA砂漿工作性能研究33-39
• 3.1 流動度33-36
• 3.1.1 單獨改性對CA砂漿流動度的影響34-35
• 3.1.2 復合改性對CA砂漿流動度的影響35-36
• 3.2 含氣量36-38
• 3.2.1 單獨改性對CA砂漿含氣量的影響36-37
• 3.2.2 復合改性對CA砂漿含氣量的影響37-38
• 3.3 本章小結38-39
• 第四章 改性CA砂漿低溫力學性能研究39-53
• 4.1 CA砂漿膠結硬化過程39-41
• 4.2 抗壓強度41-47
• 4.2.1 SBS改性對CA砂漿抗壓強度的影響41-42
• 4.2.2 CNFs改性對CA砂漿抗壓強度的影響42-43
• 4.2.3 復合改性對CA砂漿抗壓強度的影響43-47
• 4.3 抗折強度47-52
• 4.3.1 SBS改性對CA砂漿抗折強度的影響47-48
• 4.3.2 CNFs改性對CA砂漿抗折強度的影響48
• 4.3.3 復合改性對CA砂漿抗折強度的影響48-52
• 4.4 本章小結52-53
• 第五章 改性CA砂漿低溫抗裂性能研究53-68
• 5.1 基于彎曲試驗的低溫抗裂性能評價53-64
• 5.1.1 破壞能55-60
• 5.1.2 韌性指數60-64
• 5.2 基于基本力學試驗的低溫抗裂性能評價64-66
• 5.2.1 折壓比64-66
• 5.3 兩種評價體系的對比66-67
• 5.4 本章小結67-68
• 第六章 改性對CA砂漿低溫性能的影響機理分析68-78
• 6.1 CA砂漿強度形成機理68-69
• 6.2 微觀試驗結果69-77
• 6.2.1 SBS改性CA砂漿的微觀表現及分析69-72
• 6.2.2 CNFs改性CA砂漿的微觀表現及分析72-73
• 6.2.3 復合改性對CA砂漿的性能影響機理淺析73-77
• 6.3 本章小結77-78
• 第七章 結論與展望78-80
• 7.1 結論78-79
• 7.2 展望79-80
• 參考文獻80-83

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本文編號：1047738