• ISSN 0258-2724
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干湿循环对CA砂浆质量与变形的影响

周锡玲 谢友均 郑克仁 曾晓辉

周锡玲, 谢友均, 郑克仁, 曾晓辉. 干湿循环对CA砂浆质量与变形的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(4): 786-792. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180261
引用本文: 周锡玲, 谢友均, 郑克仁, 曾晓辉. 干湿循环对CA砂浆质量与变形的影响[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(4): 786-792. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180261
ZHOU Xiling, XIE Youjun, ZHENG Keren, ZENG Xiaohui. Effect of Wetting-Drying Cycles on Mass and Deformation of Cement and Emulsified Asphalt Mortar[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(4): 786-792. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180261
Citation: ZHOU Xiling, XIE Youjun, ZHENG Keren, ZENG Xiaohui. Effect of Wetting-Drying Cycles on Mass and Deformation of Cement and Emulsified Asphalt Mortar[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(4): 786-792. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180261

干湿循环对CA砂浆质量与变形的影响

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180261
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(50978257),国家重点基础研究发展计划(973计划)课题(2013CB036201)
详细信息
    作者简介:

    周锡玲(1977—),女,副教授,博士,研究方向为水泥基复合材料,E-mail:393133345@qq.com

    通讯作者:

    郑克仁(1970—),男,教授,研究方向为水泥基复合材料,E-mail:1750611045@qq.com

  • 中图分类号: TU 599

Effect of Wetting-Drying Cycles on Mass and Deformation of Cement and Emulsified Asphalt Mortar

  • 摘要: CA砂浆(cement and emulsified asphalt mortar)服役环境湿度因气候、天气因素的影响产生显著变化,会引起其质量和体积的变化,进而对轨道结构的几何尺寸产生影响. 为了解服役环境中湿度变化对CA砂浆质量、尺寸的影响,设计了6种干湿循环制度,测试了不同干湿循环制度下CA砂浆质量、长度变化;并采用低场核磁共振(NMR)及综合热分析(TG-DSC)对其孔结构和物相组成进行了分析,以揭示其变化机理. 研究结果表明:随着循环次数的增加,CA砂浆湿质量迅速增加并达到最大值,随后下降,并在140 d左右趋于稳定,干质量的变化很小;而其长度随循环次数的增加先减小后增加. 干湿循环中,CA砂浆质量与长度的变化均小于持续干燥、水浸泡条件下的变化. 在短周期干湿循环中,在约140 d前,CA砂浆湿质量与变形呈二次函数关系,而在约140 d后,质量与变形呈线性关系;在长周期中,二者相关性不强. NMR与DSC的分析结果表明,CA砂浆质量与长度变化是干湿循环过程中毛细孔水分的迁移、水泥水化、碳化以及孔结构变化等因素共同作用的结果.

     

  • 图 1  不同干湿循环制度下CA砂浆质量变化

    Figure 1.  Mass change of CA mortar in different wetting-drying cycles

    图 2  不同干湿循环制度下CA砂浆变形曲线

    Figure 2.  Deformation curves of CA mortar under wetting-drying cycles

    图 3  不同干湿循环制度下CA砂浆样品的DSC曲线

    Figure 3.  DSC curves of CA mortar in different wetting-drying cycles

    图 4  不同干湿循环制度下CA砂浆孔径分布

    Figure 4.  Pore size distribution of CA mortar after different wetting-drying cycles

    表  1  CA砂浆配比与新拌砂浆性能

    Table  1.   Mix proportion and properties of fresh CA mortar

    乳化沥青/g 干粉料/g 水灰比 沥灰比 流动性/s 含气量/% 表观密度(g•cm–3
    500 1 100 0.79 0.83 21 9.00 1.61
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    表  2  干湿循环周期设计

    Table  2.   Design of wetting-drying cycles

    项目 制度
    A B C D WI AD
    干燥时间/d ((20 ℃,65% RH)恒温恒湿箱 ) 3 7 14 28
    水浸泡时间/d (20 ℃,自来水) 3 7 14 28 长期 长期
    循环周期/d 6 14 28 56
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    表  3  4种制度下CA砂浆中结合水及碳酸钙含量

    Table  3.   Content of bound water and calcite in CA mortar exposed to four exposure conditions

    制度 化学结合水/% 碳酸钙/%
    AD 14.0 21.1
    A 16.2 26.6
    B 17.5 24.3
    C 17.8 24.9
    D 18.9 23.4
    WI 21.2 15.7
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    表  4  不同干湿循环制度下kD

    Table  4.   Slope of fitting line (k) & fractal dimension of pore volume (D) in different wetting-drying cycles

    名称 制度AD 制度A 制度B 制度C 制度D 制度WI
    k 0.56 0.55 0.54 0.54 0.46 0.42
    D 2.44 2.45 2.46 2.46 2.54 2.58
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-03
  • 修回日期:  2018-05-30
  • 网络出版日期:  2018-12-21
  • 刊出日期:  2019-08-01

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