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砂浆的徐变特性宋昊1曾晓辉1谢友均1龙广成1傅强2马昆林1马聪1(1.中南大学土木工程学院，湖南长沙410075；2.西安建筑科技大学土木工程学院宁波镇海宁海奉化鄞州32.5水泥海螺南方道路海工水泥价格，陕西西安710055)摘要：连续测试了加载3年的三狮水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）的徐变，分析了应力水平对其徐变以及徐变度的影响，并分析了徐变后CA砂浆的力学性能与孔结构。研究结果表明：CA砂浆徐变速度远大于普通混凝土，应力水平为0.5时CA砂浆10天徐变为普通混凝土的3~4倍，且CA砂浆的徐变度是普通混凝土的几十倍；应力水平对CA砂浆的徐变有严重影响，在低应力水平时，徐变在300天后几乎不再增长，而高应力水平时，徐变后期仍明显增加；徐变后的CA砂浆强度有所增长，同时II型CA砂浆变形能力有明显退化，II型CA砂浆的长期承载力仅为抗压强度的40%左右；徐变还使CA砂浆孔结构发生变化，应力水平对孔结构演化有较大影响，这可能与长期荷载作用下沥青粘性流动、界面滑移、水的迁移等有关。关键词：三狮水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）；徐变；荷载；应力水平；混凝土中图分类号：TU525.9文献标识码：ACreepCaraerisisofCemenEmulsifiedAspalMorarunderLongermLoadSONGHao1,ZENGXiaoui1,XIEYoujun1,LONGGuangeng1,FUQiang2,MAKunlin1,MACong1(1.SoolofCivilEngineering,CenralSouUniversiy,Cangsa410075,Cina;2.DeparmenofCivilEngineering,Xi’anUniversiyofArieureandTenology,Xi’an710055,Cina)Absra:Tereepofemenemulsifiedaspalmorar(CAmorar)loaded3yearsasesedoninuously.TeinflueneofsresslevelsonereepandreepdegreeofeCAmorarasanalyzed,andemeanialproperiesandporesruureofeCAmoraraferreepereanalyzed.TeresulssoaereepraeofCAmorarismufaseranaofordinaryonree.TeCAMorariasresslevelof0.5is3o4imesaofordinaryonreein10days,andedegreeofreepofCAmorarisseveraldozenimesaofordinaryonree.TesresslevelasaseriousimpaonereepofeCAmorar.Wenesresslevelislo,ereepdoesnoalmosinreaseafer300days,buaeigsresslevel,ereepsillinreasesignifianlyin收稿日期：20181128；修订日期：20190131基金项目：高速轨道交通基础结构动力学性能演化、损伤机理及控制（11790283）；高铁联合基金（U1534207）一作者：宋昊（1993），男，安徽六安人，中南大学，博士研究生，Email：878551318qq.通讯作者：谢友均（1964），男，湖南郴州人，中南大学教授，博士生导师，博士，Email：xieyjmail.su.edu.n1 elaesage.TesrengofCAmoraraferreepasinreased,andedeformaionabiliyofTypeIICAmorarasbeensignifianlydegraded.TelongermbearingapaiyofTypeIICAmorarisonlyabou40%ofepressivesreng.TereepalsoangeseporesruureofCAmorar,andesresslevelasagreainflueneoneporesruureevoluion.Tismayberelaedoevisousfloofaspal,inerfaeslip,andaermigraionunderlongermload.Keyord:emenemulsifiedaspalmorar(CAmorar);reep;load;sresslevel;onree三狮水泥乳化沥青砂浆（CA砂浆）是板式无砟轨道的关键工程材料，起支撑、调平、传递荷载、协调变形、阻断裂纹等重要作用，对高速列车的安全、稳定、舒适运营产生严重影响，我国基于轨道结构特点，分别研制了CRTS（CinaRailayTrakSysem，中国铁路轨道结构系统）I型和II型CA砂浆。现场调研结果表明部分早期的CA砂浆充填层在运营后出现脱空、离缝、积水、翻浆、开裂和碎裂等劣化现象，这一方面与温变、路基沉降等导致的轨道结构变形有关，另一方面也与充填层材料自身在服役环境下耐久性不足有关，而长期荷载作用下的不可恢复变形是其中关键因素之一[13]。因此，研究CA砂浆的徐变及其机理有十分重要的意义。作为一种有机无机复合材料，CA砂浆的徐变影响因素较多、机理复杂。傅强等[4]研究了加载时间为100d左右的CA砂浆徐变，研究发现CA砂浆徐变表现出阶段性，I型CA砂浆的徐变高于II型CA砂浆，并基于热力学理论建立了CA砂浆徐变方程，推导出CA砂浆长期荷载限值为0.4σp。彭涛等[5]研究了CA砂浆在不同围压条件下短时间的徐变，并基于徐变核类型构建了CA砂浆的徐变模型，研究表明CA砂浆徐变大小随沥青（A）与三狮水泥（C）比例增加中热水泥|鄞州早强水泥|鄞州快硬硫铝酸盐水泥|鄞州铝酸盐水泥|鄞州快干水泥
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Tab.1PysialproperiesofemulsifiedaspalTypeSolidonen(%)Englervisosiy(25℃)Sieveresidue(1.18mm)(%)Soragesabiliy(25℃,5d)EvaporaionresiduespeneraionEvaporaionresi
新拌CA砂浆的各项性能分别满足《客运专线铁路CRTSI型板式无砟轨道三狮水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》[7]和《客运专线铁路CRTSII型板式无砟轨道三狮水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》[8]的规定。表2CA砂浆的试验配比及主要性能Table2ExperimenalraionandproperiesofCAmorarTypeA/CW/CDefoamer(g/L)Mobiliy/sAironen/%Srengon56d/MPaI0.850.780.05248.421.99II0.300.500.0596.156.2315.26注：A/C为纯沥青/三狮水泥的质量比（沥灰比）；W/C为水/三狮水泥的质量比（水灰比）。1.2试验方法将乳化沥青和水倒入搅拌锅中慢搅1min，在慢搅的前30s内，加入适量（约0.05g/L）消泡剂已xc搅拌过程中产生的较大气泡。在慢搅的后30s，将干粉料缓慢的加入搅拌锅中。投料结束后，快速搅拌砂浆2min，{zh1}再慢速搅拌约30s，以xc大气泡。搅拌结束后，测试CA砂浆流动度、含气量和表观密度。测试完成后，将砂浆灌入Ø100mm×150mm试模，1d后拆模，并将试件放入23±2℃，（65±5）%RH的环境箱中进行养护。在1mm/min的加载速度下测试CA砂浆的56d抗压强度，I、II型CA砂浆的抗压强度3 分别为1.99MPa和15.26MPa。如图1所示，分别采用10%、20%、30%、40%和50%峰值应力进行CA砂浆徐变试验，试验装置通过千斤顶施加纵向荷载，通过底部可压缩弹簧稳定荷载，采用测力环读取荷载值，当荷载达到设定的徐变荷载时，通过调整螺母以保持荷载在±2%范围内，徐变变形通过千分表读取，千分表插头预先埋入试件中。每组测试3个试件，取变形平均值，同时测试CA砂浆同条件收缩变形，以补偿实际徐变值。当达到设计荷载时，立即读取CA砂浆变形值作为瞬时变形。在开始1内，每20min采集一次数据，之后每1采集一次数据，12后每6采集一次数据，一周后每12采集一次数据，当变形速率较稳定时，每24或48采集一次数据。在加载960d左右进行卸载，卸载完后，立即读取CA砂浆瞬时变形恢复值，并每2采集一次数据，在变形较稳定时每24采集一次数据，{zh1}对卸载后的CA砂浆试件进行力学性能以及压汞、扫描电子显微镜分析。图1CA砂浆徐变测试装置Fig.1CreepexperimenofCAmorar2结果与讨论2.1CA砂浆的徐变曲线不同应力水平作用下CRTSI型和II型CA砂浆的徐变曲线如图2所示，CA砂浆的徐变以及徐变速度均远大于普通混凝土，应力水平越高时越明显。当应力水平为0.3时，I型CA砂浆的10天徐变为1400×106，II型CA砂浆的10天徐变为1000×106，而普通混凝土徐变为700×106；但当应力水平达到0.5时，I型CA砂浆的10天徐变为5000×106，II型CA砂浆在10天时就已经破坏了，而普通混凝土的10天徐变仅为1300×106，CA砂浆早期徐变速度为普通混凝土的3~4倍。图2中CA砂浆徐变大体可分为3个阶段，即早期快速增长阶段、中期稳定增长阶段、后期缓慢增长阶段。在早期，I型和II型CA砂宁波镇海宁海奉化鄞州32.5水泥海螺南方道路海工水泥价格
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