李曉曼+++李本強

摘 要：文章主要研究了在快速升溫條件下，不同m（A）/m（C）值得CA砂漿7d的抗壓強度發(fā)展情況。共設置了25℃，30℃，35℃，40℃，45℃，50℃這5個溫度條件，以及0.4、0.6、0.8這三個m（A）/m（C）值。試驗表明，對于m（A）/m（C）=0.4和0.6的CA砂漿隨溫度升高，其抗壓強度成波動變化，這是由于水泥與乳化瀝青相互作用造成的CA砂漿整體的不穩(wěn)定性；對于m（A）/m（C）=0.8的CA砂漿隨溫度的升高，其抗壓強度整體呈下降趨勢，分析是由于乳化瀝青含量的增加，使CA砂漿的力學性能更接近乳化瀝青的力學性能。共同點是在35℃時，CA砂漿抗壓強度隨溫度的變化曲線都處于極小值，這是由于水泥與乳化瀝青的相互制約、相互作用所致。

關鍵詞：快速升溫；CA砂漿；抗壓強度；影響

1 概述

水泥乳化瀝青砂漿，簡稱CA砂漿，由水泥、乳化瀝青、細骨料、水和多種外加劑等原材料組成，是經水泥水化硬化與瀝青破乳膠結共同作用而形成的一種新型有機無機復合材料。CA砂漿以乳化瀝青和水泥這兩種性質差異很大的材料作為結合料，其剛度和強度比普通瀝青混凝土高，但是比水泥混凝土低。其特點在于剛柔并濟，以柔性為主，兼具剛性。CA砂漿是高速鐵路CRTS型板式無砟軌道的核心技術，其填充于軌道板與混凝土底座之間，起到了支承軌道板、緩沖高速列車荷載與減震等作用，其性能的好壞，對于板式無砟軌道結構的平順性、耐久性、列車運行測舒適性和安全性及運營維護成本等有著重大影響。

CA砂漿最常用的力學性能是抗壓及抗折強度，本文主要研究的是其抗壓強度。影響CA砂漿抗壓強度的主要因素包括：原材料的性能及配合比、養(yǎng)護和環(huán)境溫度、加料順序等。黃直久[1]等人主要研究了加料順序對高彈模水泥瀝青砂漿強度的影響，結果表明：將水泥、膨脹劑、砂和外加劑等原材料制備成干混砂漿，采用先加水、再加干混砂漿、最后加乳化瀝青的加料順序，能獲得較高強度，且易于工程施工。劉永亮[2]等人通過研究在0℃、25℃、60℃養(yǎng)護溫度下不同mA/mC的CA砂漿在3～120d齡期內的力學強度發(fā)展規(guī)律，得出：高溫養(yǎng)護不利于低瀝青含量CA砂漿的力學強度發(fā)展，但有利于高瀝青含量CA砂漿的抗壓強度發(fā)展，低溫養(yǎng)護不利于任何類型CA砂漿的強度發(fā)展。孔祥明、劉永亮、閻培渝[3]研究了-40℃到-80℃養(yǎng)護溫度條件下不同瀝青含量的水泥瀝青砂漿的抗壓性能，建立的經驗關系式成功描述了不同瀝青含量的水泥瀝青砂漿力學隨溫度變化的定量關系。擬合結果表明，以溫感因子表征其力學性能對溫度的敏感性具有一定的合理性。

2 試驗研究

2.1 試驗設計

本文研究CA砂漿的配合比及溫度對其強度的影響，其中配合比只研究水泥、乳化瀝青的相對摻量對強度的影響，溫度則研究了25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃共6個溫度梯度。在設置溫度試驗時，均是將標養(yǎng)7d的CA砂漿試塊放在恒溫水浴箱中養(yǎng)護30min，然后馬上進行其抗壓強度的試驗，這也是本次研究不同于以往的溫度試驗的研究之處。目的就是想獲取在快速升溫條件下，CA砂漿抗壓強度的變化情況。

保持砂與水泥的質量比m（S）/m（C）=1.5和水與水泥的質量比m（W）/m（C）=0.28不變。為了減少其他因素對CA砂漿強度的影響，應固定各種外加劑的用量，并在此基礎上，調整乳化瀝青與水泥的質量比m（A）/m（C）。試驗研究三個配合比，分別為m（A）/m（C）=0.4、0.6、0.8。檢測了不同配合比在不同溫度下7d的抗壓強度。

2.2 原材料

采用海螺牌P·Ⅱ52.5硅酸鹽水泥，該水泥的物理性能見表1。河砂，用于生產干料的砂最大粒徑為0.6mm，細度模數1.7。由于廣東江門普遍用的都是中裂或者快裂型乳化瀝青，市場上很難找到慢裂型的乳化瀝青，所以本試驗用乳化瀝青為中裂型乳化瀝青，其固含量為56%，軟化點為46℃-49℃。鱗片狀鋁粉，細度≥200目。膨脹劑、消泡劑、減水劑應用在廣東江門市潔凈的自來水中。

2.3 試件制作

試塊尺寸為70mm×70mm×70mm的標準試件，將拌和好的CA砂漿注入刷有脫模劑的70.7mm×70.7mm×70.7mm的塑料試模中，將澆筑好的試塊覆蓋薄膜，放置在溫度為（20±2）℃、相對濕度不低于90%的標準養(yǎng)護箱中進行養(yǎng)護，24h后拆模，繼續(xù)在標準養(yǎng)護箱中養(yǎng)護7d，然后放在溫度為（20±2）℃、相對濕度為（65±5）%的養(yǎng)護室內養(yǎng)護，養(yǎng)護28d。

3 試驗結果與分析

通過對CA砂漿試塊進行抗壓強度的試驗，分別得到如圖1所示的CA砂漿隨溫度變化的曲線圖。其中，圖a、圖b、圖c的m（A）/m（C）的值分別為0.4、0.6、0.8。

圖a和圖b兩條曲線變化趨勢及走向比較接近，不同之處在于等40℃-50℃時，圖a一直呈現下降趨勢，而圖b在45℃時有較小幅度地上升，這和圖c在40℃-50℃時的變化曲線相似。分析是由于隨著乳化瀝青的相對含量的提高，CA砂漿的力學性能在溫度升高時呈現了不穩(wěn)定性，但a、b、c三條曲線均在45℃-50℃時呈下降趨勢。說明隨著溫度的升高，CA砂漿中乳化瀝青的性能逐漸顯現出來。在35℃時，a、b、c三條曲線都處于波谷狀態(tài)。分析是由于隨著溫度的升高，乳化瀝青的強度隨溫度升高而降低的速度超過了水泥的強度隨溫度升高而升高的速度。此時，CA砂漿抗壓強度的主要表現形式是乳化瀝青。圖c在25℃-35℃時一直呈現下降趨勢，說明隨著CA砂漿中乳化瀝青含量的增多，CA砂漿的力學性能更接近乳化瀝青。在25℃-40℃時，a、b兩曲線表現出來的波動現象，分析是水泥與乳化瀝青之間相互作用、相互制衡、共同影響著CA砂漿的力學性能，使CA砂漿的力學性能不時地出現水泥和乳化瀝青的其中一種表現形式。

4 結束語

與以往溫度對CA砂漿抗壓強度影響的研究不同，現有的研究一般都是研究養(yǎng)護溫度。本文的研究不是養(yǎng)護溫度，而是將養(yǎng)護好的CA砂漿試塊放在恒溫水浴箱中快速升溫后，檢測其抗壓強度的變化，這對于要求在短時間內使CA砂漿抗壓強度有較大變化的應用領域做出了貢獻。文章不僅給出了溫度對CA砂漿強度的影響，還研究分析了m（A）/m（C）不同對CA砂漿抗壓強度的影響。

參考文獻

[1]黃直久，曾興華，高治雙，等.高彈模水泥瀝青砂漿強度主要影響因素的研究[J].武漢理工大學學報：交通科學與工程版，2013，37（1）：11-14.

[2]劉永亮，孔祥明，張敬義，等.養(yǎng)護溫度對水泥瀝青砂漿強度發(fā)展的影響[J].建筑材料學報，2012，15（2）：211-217.

[3]孔祥明，劉永亮，閻培渝.水泥瀝青砂漿力學性能的溫度敏感性[J].硅酸鹽學報，2010（4）：553-558.