纳米碳纤维、SBS改性CA砂浆低温性能研究

发布时间：2017-10-17 08:16

  本文关键词：纳米碳纤维、SBS改性CA砂浆低温性能研究

  更多相关文章： 纳米碳纤维 SBS CA砂浆 低温力学性能 低温抗裂性能 改性机理

【摘要】：随着高速铁路和城市交通轨道建设的全面铺开,CA砂浆作为板式无砟轨道的关键材料,无疑拥有巨大的市场价值和开发前景。CA砂浆中含有较高用量的沥青,低温时,在动荷载和温度应力的作用下易发生脆裂而影响轨道的使用质量。因此,解决CA砂浆低温条件下的强度和耐久性问题意义重大。改善砂浆中温感性强的沥青材料性能是提升CA砂浆低温性能的有效途径。为此,本文采用了纳米碳纤维和SBS两种改性剂对沥青进行单一和复合改性,制备CA砂浆,分别对其进行了流动度、含气量、抗压强度、抗折强度和抗裂性能试验,研究了不同改性方式及掺量变化对CA砂浆工作性能(流动度/含气量)、低温力学性能(抗压／抗折强度)、低温抗裂性能的影响,并做了对比分析：最后从微观的角度对改性机理进行了初步探讨。研究表明：(1)单一改性时,新拌CA砂浆的工作性能随CNFs或SBS掺量增加均变差；复合改性时,CNFs/SBS任一掺量提升都将劣化CA砂浆的工作性能,并且复合改性对工作性能的影响要大于单一改性。(2)单一改性时,CA砂浆的抗压、抗折强度随SBS掺量增加而降低；随CNFs的增加都提高；复合改性时,SBS单一增加,抗压、抗折强度减小,CNFs单一增加,抗压、抗折强度先增大后减小,各龄期变化相同；复合改性对砂浆基本力学性能的提升不如CNFs,但比SBS要好。(3)以折压比和弯曲试验破坏能两种指标来评价CA砂浆的低温抗裂性能,结果有较好的统一性：SBS、CNFs单独改性均能提高CA砂浆的抗裂性,并且SBS效果更好；SBS掺量小于4%时,复合改性对砂浆低温抗裂性能的增强作用比其单一改性还要高,但当SBS达到4%,CNFs复合加入会使得砂浆韧性降低。(4)扫描电镜和荧光显微结果表明：单一改性时,随着SBS掺量增加,CA砂浆中水泥石的含量减小,沥青含量相对增加；CNFs掺量增加,砂浆中水泥石含量增多,并且CNFs填充了硬化基体的空隙：复合改性时,沥青与无机材料的粘结性和改性效果随两种改性剂掺量的改变而变化是造成砂浆低温性能变化的重要原因。
【关键词】：纳米碳纤维 SBS CA砂浆 低温力学性能 低温抗裂性能 改性机理
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 研究背景及意义16-17
• 1.2 国内外研究现状17-23
• 1.2.1 CA砂浆研究现状17-18
• 1.2.2 沥青材料低温性能研究现状18-20
• 1.2.3 改性沥青研究现状20-23
• 1.3 研究目标和内容23-24
• 第二章 原材料与试验方案24-33
• 2.1 试验原材料24-26
• 2.1.1 水泥24
• 2.1.2 细骨料24
• 2.1.3 基质沥青24-25
• 2.1.4 改性剂25-26
• 2.2 改性乳化沥青的制备26-27
• 2.3 试验方案27-29
• 2.3.1 方案设计27-28
• 2.3.2 CA砂浆试件制备和养护28-29
• 2.4 试验方法29-32
• 2.4.1 工作性能试验29-30
• 2.4.2 力学性能试验30-31
• 2.4.3 低温弯曲试验31
• 2.4.4 微观试验31-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 改性CA砂浆工作性能研究33-39
• 3.1 流动度33-36
• 3.1.1 单独改性对CA砂浆流动度的影响34-35
• 3.1.2 复合改性对CA砂浆流动度的影响35-36
• 3.2 含气量36-38
• 3.2.1 单独改性对CA砂浆含气量的影响36-37
• 3.2.2 复合改性对CA砂浆含气量的影响37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 改性CA砂浆低温力学性能研究39-53
• 4.1 CA砂浆胶结硬化过程39-41
• 4.2 抗压强度41-47
• 4.2.1 SBS改性对CA砂浆抗压强度的影响41-42
• 4.2.2 CNFs改性对CA砂浆抗压强度的影响42-43
• 4.2.3 复合改性对CA砂浆抗压强度的影响43-47
• 4.3 抗折强度47-52
• 4.3.1 SBS改性对CA砂浆抗折强度的影响47-48
• 4.3.2 CNFs改性对CA砂浆抗折强度的影响48
• 4.3.3 复合改性对CA砂浆抗折强度的影响48-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 改性CA砂浆低温抗裂性能研究53-68
• 5.1 基于弯曲试验的低温抗裂性能评价53-64
• 5.1.1 破坏能55-60
• 5.1.2 韧性指数60-64
• 5.2 基于基本力学试验的低温抗裂性能评价64-66
• 5.2.1 折压比64-66
• 5.3 两种评价体系的对比66-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 改性对CA砂浆低温性能的影响机理分析68-78
• 6.1 CA砂浆强度形成机理68-69
• 6.2 微观试验结果69-77
• 6.2.1 SBS改性CA砂浆的微观表现及分析69-72
• 6.2.2 CNFs改性CA砂浆的微观表现及分析72-73
• 6.2.3 复合改性对CA砂浆的性能影响机理浅析73-77
• 6.3 本章小结77-78
• 第七章 结论与展望78-80
• 7.1 结论78-79
• 7.2 展望79-80
• 参考文献80-83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨崇豪;颜承越;郭险峰;;高掺量原状粉煤灰砂浆的性能研究及应用[J];华北水利水电学院学报;1988年02期

2 颜承越;;砂浆强度为什么高低不稳定[J];建筑工人;1989年08期

3 颜承越;高掺量原状粉煤灰砂浆的试验研究[J];施工技术;1989年05期

4 尹志府;山砂砂浆掺Ⅲ级粉煤灰后的强度效应[J];四川建筑科学研究;1991年03期

5 王品伦;建筑干砂浆的研制[J];新型建筑材料;2001年11期

6 张斌,张明;粉煤灰在砂浆中的应用[J];山西建筑;2001年06期

7 孙玉健,张照武,王朝钒;“新型砂浆”的试验研究与应用[J];山东电力高等专科学校学报;2001年01期

8 张彩霞,冯学亮,罗梅,楚葳蕤,张军;掺微沫剂砂浆的配合比设计[J];河南建材;2001年03期

9 张林;高强大稠度砂浆的试验和应用[J];广西城镇建设;2003年09期

10 陈萌,王仁义,彭少民;点荷法砂浆强度的简化换算公式[J];武汉理工大学学报;2004年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 高文武;高秀峰;;一种兼具有防氡功能的节能型室内用砂浆的研[A];07’中国西安能源动力科技创新研讨会及展示会论文集[C];2007年

2 梁建国;龙小清;程少辉;;不同底模砂浆强度试验研究[A];砌体结构理论与新型墙材应用[C];2007年

3 杨春侠;杨伟军;施楚贤;;高强高性能砂浆的研究[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年

4 李娟;贾智勋;;盲目使用“砂浆王”的危害及预防[A];土木建筑学术文库（第16卷）[C];2012年

5 杨建江;杨琳;;回弹法、剪切法测砂浆强度的试验研究及测强曲线绘制[A];第二届全国工程结构抗震加固改造技术交流会论文集[C];2010年

6 汪峻峰;;一种高性能砂浆/混凝土的应用研究[A];高强与高性能混凝土及其应用——第七届全国高强与高性能混凝土学术交流会论文集[C];2010年

7 王维;王晓丹;袁涛;甘万贵;唐岚;;钢渣砂干混地坪砂浆的制备及性能研究[A];商品砂浆的科学与技术[C];2011年

8 孙杰;王培铭;刘贤萍;庞敏;;粉煤灰、矿渣的化学组分对水泥砂浆强度的影响[A];房建材料与绿色建筑[C];2009年

9 彭方灵;刘兴华;;高性能修补砂浆研制开发[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2011年

10 李赫;;水泥双灰粉砂浆试验研究[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 邵锋燕;离析是怎样产生的[N];中华建筑报;2011年

2 王祥;南京亚宙公司 研制出新一代砂浆保水增塑剂[N];中华建筑报;2010年

3 驻辽宁记者 李一;新型建材重“绿色”[N];中国建材报;2006年

4 王建龙 杨建荣;砖石砌体质量通病的防治[N];建筑时报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 于本田;基于缓凝砂浆包裹的缓粘结预应力筋粘结性能试验研究[D];兰州交通大学;2014年

2 杨钻;高强微生物砂浆机理与工作性能研究[D];清华大学;2013年

3 贾兴文;含Fe_（1-δ）O废渣砂浆的导电性和机敏性研究[D];重庆大学;2009年

4 徐洪;砂浆锚杆锚固体耐久性基础研究[D];重庆大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘辉;砌体砂浆强度检测的原位拔出法研究[D];中国海洋大学;2015年

2 肖建强;水硬性石灰的设计制备与性能研究[D];东南大学;2015年

3 刘闯;水泥基自流平防水抗渗砂浆的制备与性能研究[D];济南大学;2015年

4 温强;混凝土细观三相介质力学性能试验研究[D];昆明理工大学;2016年

5 刘玉莹;竹纤维增强水泥砂浆性能研究[D];中南林业科技大学;2016年

6 夏彬彬;纳米碳纤维、SBS改性CA砂浆低温性能研究[D];合肥工业大学;2016年

7 刘玮;超平地面混凝土的流变性能研究[D];北京工业大学;2016年

8 刘鹏飞;机喷水泥砂浆的制备与性能研究[D];北京工业大学;2016年

9 陈兴;砂浆—花岗岩界面的力学性能研究[D];西南科技大学;2016年

10 白伟亮;点荷法、筒压法检测砂浆强度试验研究及对比分析[D];天津大学;2009年

，

本文编号：1047738