納米碳纖維、SBS改性CA砂漿低溫性能研究.pdf

1、隨著高速鐵路和城市交通軌道建設(shè)的全面鋪開，CA砂漿作為板式無砟軌道的關(guān)鍵材料，無疑擁有巨大的市場價(jià)值和開發(fā)前景。CA砂漿中含有較高用量的瀝青，低溫時(shí)，在動(dòng)荷載和溫度應(yīng)力的作用下易發(fā)生脆裂而影響軌道的使用質(zhì)量。因此，解決CA砂漿低溫條件下的強(qiáng)度和耐久性問題意義重大。
　　改善砂漿中溫感性強(qiáng)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(jìn)行單一和復(fù)合改性，制備CA砂漿，分別對其進(jìn)行了

2、流動(dòng)度、含氣量、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和抗裂性能試驗(yàn)，研究了不同改性方式及摻量變化對CA砂漿工作性能（流動(dòng)度/含氣量）、低溫力學(xué)性能（抗壓/抗折強(qiáng)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(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　研究表明:
　　(1)單一改性時(shí)，新拌CA砂漿的工作性能隨CNFs或SBS摻量增加均變差;復(fù)合改性時(shí)，CNFs/SBS任一摻量提升都將劣化CA砂漿的工作性能，并且復(fù)合改性對工作性能的影響要大于單一

3、改性。
　　(2)單一改性時(shí)，CA砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度隨SBS摻量增加而降低;隨CNFs的增加都提高;復(fù)合改性時(shí)，SBS單一增加，抗壓、抗折強(qiáng)度減小，CNFs單一增加，抗壓、抗折強(qiáng)度先增大后減小，各齡期變化相同;復(fù)合改性對砂漿基本力學(xué)性能的提升不如CNFs，但比SBS要好。
　　(3)以折壓比和彎曲試驗(yàn)破壞能兩種指標(biāo)來評價(jià)CA砂漿的低溫抗裂性能，結(jié)果有較好的統(tǒng)一性:SBS、CNFs單獨(dú)改性均能提高CA砂漿的抗裂性，并且SBS

4、效果更好;SBS摻量小于4％時(shí)，復(fù)合改性對砂漿低溫抗裂性能的增強(qiáng)作用比其單一改性還要高，但當(dāng)SBS達(dá)到4％，CNFs復(fù)合加入會(huì)使得砂漿韌性降低。
　　(4)掃描電鏡和熒光顯微結(jié)果表明:單一改性時(shí)，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(fù)合改性時(shí)，瀝青與無機(jī)材料的粘結(jié)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