水泥沥青复合砂浆拌合物乳化沥青破乳过程研究
第３６卷第７期一一一一一一一一一一一哈一尔一滨一工一程一大一学一学一报一一一一一一一
一一一Ｖｏｌ．３６?．７
２０１５年７月一一一一一一一一一一ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ一一一一一一一一一一一Ｊｕｌ．２０１５水泥沥青复合砂浆拌合物乳化沥青破乳过程研究
李云良，欧阳剑，王山山，纪伦，赵九野，谭忆秋
（哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江哈尔滨１５００９０）
摘一要：针对水泥沥青复合砂浆（ＣＡ砂浆）中乳化沥青的破乳过程，从ＣＡ砂浆固化过程中体系的粘度二颗粒粒径变化二水泥掺量对乳化沥青破乳的影响及乳化沥青的聚集过程的角度，分析了乳化沥青的破乳过程及其影响因素三研究表明：减水剂对乳化沥青粘度变化有较大影响，减水剂的用量越多，ＣＡ胶浆在低粘度状态下的保持时间越长，减水剂可调节乳化沥青的破乳速度三ＣＡ砂浆中乳化沥青的破乳过程分为３个阶段：水泥与乳化沥青的接触阶段二动态平衡阶段及加速破乳阶段三当水泥含量较多时，水泥颗粒被沥青包裹程度较小，水化速率较快，促进了乳化沥青的破乳和聚集三通过光学显微镜分析表明，ＣＡ砂浆中乳化沥青的破乳过程即是沥青颗粒的聚集结合过程三
关键词：ＣＡ砂浆；乳化沥青；破乳；粘度；固化；减水剂；聚集ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６?７０４３．２０１４０３０４９
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．Ｕ．２０１５０５０５．１５５８．００６．ｈｔｍｌ
中图分类号：ＴＵ５２８．２一文献标志码：Ａ一文章编号：１００６?７０４３（２０１５）０７?０９９７?０４
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（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｆＣＡｍｏｒｔａｒｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｃｈａｎｇｅ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｎｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓ?ｐｈａｌｔｅｍｕｌｓｉｏｎ，ａｎｄｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｓｔｕｄｉｅｓａｔｔｈｅｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｅｍｅｎｔａｓｐｈａｌｔｍｏｒｔａｒ（ＣＡｍｏｒｔａｒ）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｅｒｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｖｉｓｃｏｓｉｔｙｖａｒｉａｔｉｏｎ：ｌｏｗｖｉｓｃｏｓｉｔｙｐｅｒｉｏｄｌａｓｔｓｌｏｎｇｅｒｗｉｔｈａｍｏｕｎｔｏｆｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｅｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｗａｔｅｒｒｅｄｕｃｅｒｃａｎａｄｊｕｓｔｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｅｄｕｎｄｅｒｃｅｍｅｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｄｅｍｕｌｓｉｆｉ?ｃａｔｉｏｎｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｒｅｅｐｅｒｉｏｄｓ：ｔｈｅｐｅｒｉｏｄｏｆｃｅｍｅｎｔｃｏｎｔａｃｔｉｎｇｗｉｔｈｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ，ｄｙｎａｍｉｃｅｑｕｉｌｉｂ?ｒｉｕｍｐｅｒｉｏｄ，ａｎｄａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｃｅｍｅｎｔｉｓｌａｒｇｅ，ｃｅｍｅｎｔｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｌｅｓｓｃｏａｔｅｄｂｙａｓｐｈａｌｔａｎｄｔｈｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｒａｔｅｉｓｆａｓｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｍｏｔｅｓｂｒｅａｋｉｎｇａｎｄａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｆｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ．Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｊｕｓｔｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆａｓｐｈａｌｔｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔａｓｐｈａｌｔ（ＣＡ）ｍｏｒｔａｒ；ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ；ｄｅｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｒｅ?ｄｕｃｅｒ；ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ收稿日期：２０１４?０３?１７．网络出版时间：２０１５?０５?０５．
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７８１１４）．
作者简介：李云良（１９７３?），男，副教授，博士．
通信作者：李云良，Ｅ?ｍａｉｌ：ｌｉｙｌ?ｈｉｔ＠１６３．ｃｏｍ．一一水泥沥青复合砂浆（简称ＣＡ砂浆）是由水泥二乳化沥青二砂及多种外加剂胶结固化形成的新型有
机无机复合材料［１］三目前ＣＡ砂浆主要用于高速铁路的无碴轨道结构中，起到支撑二调节及减振３个方
面的重要作用三ＣＡ砂浆的水泥与乳化沥青拌合之后，即开始了体系的固化过程，这一过程主要包括２个方面：乳
化沥青的破乳及水泥的水化，２个过程同时发生互
相影响［２?３］，并对ＣＡ砂浆拌合物的工作性能及服役性能产生重要的影响［４?５］三目前对ＣＡ砂浆的体积稳定性［６?７］二流动性［８］二工作性能［９?１１］及影响因素方面开展了较多的研究工作三对新拌ＣＡ砂浆流动状态的流变力学性能及其影响因素也开展了相关的研究［１２?１３］三在ＣＡ砂浆的服役性能方面，则偏重于对ＣＡ砂浆的强度及其影响因素二机理的相关研究［１４?１８］，而在ＣＡ砂浆的本构方面也开展了初步的研究工作［１９?２０］三目前，对ＣＡ砂浆固化过程中乳化沥青的破乳过程没有进行深入的研究三水泥乳化沥青复合后，乳化沥青会由于水泥的存在而快速破乳三水泥遇水则发生反应，水泥水化反应不仅消耗乳化沥青中的水，同时水泥水化生成的碱性物质及带电离子也会影响到乳化沥青的稳定性三更重要的是水泥颗粒带有极性，水泥颗粒能吸附乳化沥青中的乳化剂及沥青颗粒，从而进一步加快乳化沥青的破乳三本文研究了水泥与乳化沥青拌合后乳化沥青的破乳过程，分析了拌合物体的粘度二ＣＡ胶浆颗粒粒