本文選題：黏度預(yù)測(cè)模型 + 屈服應(yīng)力�。� 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：新拌水泥乳化瀝青(Cement-asphalt emulsion,簡(jiǎn)稱CA)膠漿的流變性能決定了CA砂漿是否具有良好的流動(dòng)性和均質(zhì)性,是CA砂漿成功施工的關(guān)鍵。在施工過程中,CA砂漿容易出現(xiàn)離析、泌水、乳化瀝青破乳過快等現(xiàn)象,進(jìn)而影響其使用性能。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因在于新拌CA膠漿不具有良好的流變性能,無法穩(wěn)定砂粒和保持一定的可工作時(shí)間。因此,如何控制新拌CA膠漿的流變性能,了解新拌CA膠漿流變性能發(fā)展及其相關(guān)機(jī)理是解決CA砂漿施工問題的關(guān)鍵。鑒于此,本文開展了新拌CA膠漿的黏度預(yù)測(cè)、屈服應(yīng)力與黏度的關(guān)系、屈服應(yīng)力和黏度的影響因素、觸變性和膠漿黏度發(fā)展與水泥乳化瀝青相互作用的關(guān)系等方面的研究�；趹腋◇w流變學(xué)相關(guān)理論,分析了懸浮體的屈服應(yīng)力和黏度的影響因素,確定了可用于研究新拌CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力的黏度預(yù)測(cè)模型和屈服應(yīng)力預(yù)測(cè)模型。分析了CA膠漿流變性能對(duì)CA砂漿的均質(zhì)性和流動(dòng)性的影響,提出了基于漿體的黏度和屈服應(yīng)力的灌注用CA膠漿的設(shè)計(jì)原理。分析表明:為保證CA砂漿具有良好流動(dòng)性且能抵抗砂沉降,CA膠漿應(yīng)具有一定的屈服應(yīng)力和較低的塑性黏度。以懸浮體的黏度預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ),對(duì)不同乳化瀝青與水泥質(zhì)量比(AE/C)的CA膠漿的黏度進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)測(cè)研究,在此基礎(chǔ)上,提出了任意給定AE/C的CA膠漿的黏度預(yù)測(cè)模型及相應(yīng)公式。在該模型中,CA膠漿的黏度可由CA膠漿的粒子體積分?jǐn)?shù)、粒子最大填充率和調(diào)整系數(shù)b確定。CA膠漿的粒子最大填充率由瀝青所占水泥—瀝青體系的體積分?jǐn)?shù)決定。陰離子型CA膠漿和陽離子型CA膠漿的調(diào)整系數(shù)b取值分別為0.6和0.4。該模型能對(duì)任意給定AE/C的CA膠漿黏度進(jìn)行簡(jiǎn)單且可靠的預(yù)測(cè)。在CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,建立了不同AE/C的新拌CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力的關(guān)系,并結(jié)合灌注用CA膠漿的流變性能設(shè)計(jì)原理,分析了CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力關(guān)系的缺點(diǎn)。為改善CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力的關(guān)系,研究了CA膠漿黏度和屈服應(yīng)力的影響因素。結(jié)果表明:相比水泥膠漿,在相同的黏度下,CA膠漿的屈服應(yīng)力很低,砂在CA膠漿中容易發(fā)生靜態(tài)沉降。乳化瀝青的穩(wěn)定性影響CA膠漿塑性黏度隨時(shí)的增長,減水劑用量影響CA膠漿屈服應(yīng)力的增長速率,兩者均影響CA砂漿的可工作時(shí)間。而增稠劑可以大大改善CA膠漿的屈服應(yīng)力,是CA砂漿均質(zhì)性的關(guān)鍵。在分析滯回環(huán)法,剪切速率衰減法和結(jié)構(gòu)系數(shù)法對(duì)CA膠漿觸變性評(píng)價(jià)不足的基礎(chǔ)上,提出了以初始結(jié)構(gòu)系數(shù)和結(jié)構(gòu)系數(shù)增長速率評(píng)價(jià)了CA膠漿的絮凝結(jié)構(gòu)形成過程,以解絮特征時(shí)間評(píng)價(jià)CA膠漿的解絮凝速率的觸變性評(píng)價(jià)方法,并采用該方法揭示了CA膠漿觸變性特征。CA膠漿的觸變性研究表明:CA膠漿的絮凝結(jié)構(gòu)形成速率隨著AE/C的增大而變慢,但CA膠漿的解絮特征時(shí)間長于水泥膠漿,且在靜置5min前有明顯增加。水泥膠漿的平衡剪切應(yīng)力在一定的靜置時(shí)間內(nèi)不發(fā)生變化,但CA膠漿的平衡剪切應(yīng)力會(huì)隨著靜置時(shí)間的延長而改變。采用凝結(jié)時(shí)間、水化熱和XRD分析了乳化瀝青對(duì)水泥水化作用的影響,采用激光粒度儀、光學(xué)顯微鏡分析了CA膠漿中乳化瀝青的破乳過程,結(jié)合CA膠漿黏度的增長,闡明了CA膠漿黏度增長、水泥水化過程、乳化瀝青破乳過程三者之間的關(guān)系。結(jié)果表明:乳化瀝青對(duì)水泥水化產(chǎn)生了緩凝作用主要在于乳化劑對(duì)水泥水化具有緩凝作用;水泥水化是乳化瀝青破乳的誘因,但不完全主導(dǎo)乳化瀝青的破乳速度。乳化瀝青破乳過程中瀝青顆粒粒徑的增大和瀝青顆粒形貌的改變將導(dǎo)致CA膠漿黏度的增大。因此,CA膠漿的黏度可以做為評(píng)價(jià)CA膠漿中乳化瀝青的破乳過程的指標(biāo)。以上研究提出了不同AE/C的新拌CA膠漿的黏度預(yù)測(cè)模型,揭示了CA膠漿流變特性、觸變性、黏度發(fā)展及其機(jī)理,為CA砂漿及CA復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和施工提供了理論依據(jù)和參考。
[Abstract]:The rheological properties of CA mortar have been determined by the rheological properties of CA mortar . The results show that the viscosity prediction model and the yield stress prediction model of CA mortar are the key to the successful construction of CA mortar . The effect of emulsified asphalt on hydration of emulsified asphalt is analyzed by using coagulation time , hydration heat and XRD .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U414

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