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32.5水泥价格厂家52.5水泥62.5海螺涤(8~10次)至pH值7~8之间，得到镁铝类水滑石。用等物质的量的硝酸锌代替硝酸镁，重复上述工艺过程，得到锌铝类水滑石。将硝酸镁和硝酸锌混合物(物质的量比为1:1)等物质的量替代硝酸镁，重复上述工艺过程，得到锌镁铝类水滑石。将硝酸锂和硝酸铝的混合溶液[(Li )=1.6mol/L，且n(Li ):n(Al3 )=4:1]替代上述混合盐溶液，将一定质量的氢氧化钠和碳酸钠，配成混合碱溶液，其中(OH–)=1.6mol/L，且n(OH–):n(CO32–)=16:1，重复上述工艺过程，得到锂铝类水滑石。将不同化学组成的类水滑石，一部分经真空干燥研磨后进行结构表征，一部分不经过干燥处理，将其分散于水中，经过100W超声5min后，制成悬浮溶液为后续成型实验做准备。1.2.2样品表征类水滑石的表征：采用德国Bruker公司的D8Advane型X射线衍射仪(CuK?射线，波长为0.15406nm，扫描范围为5?~60?)测定各样品的晶体结构。类水滑石样品用1:1的稀硝酸溶解后，通过SimadzuICPS7500型电感耦合等离子体发射光谱(ICP)仪测试金属元素的含量和摩尔比。采用英国马尔文激光粒度仪(Masersizer3000型)测试材料的粒度分布。三狮水泥浆体的表征：水胶比(以质量计)固定为0.6，类水滑石经过超声分散后添加到三狮水泥熟料中，掺量为三狮水泥熟料质量的2%。使用净浆搅拌机将熟料与水拌合成浆体，在20mm?20mm?20mm的试模内浇筑，随后振动2min。在养护室(温度(20?2)℃，相对湿度≥90%)养护24后，脱模，养护到规定龄期，然后在WDW20型电子式试验机上进行强度测试。采用美国TATAMair8型通道等温量热仪表征4种类水滑石对CSA浆体的水化热影响。测试用的水灰比为0.6，类水滑石的掺量为CSA熟料质量的2%。抗压强度测试后的三狮水泥石试块，破碎后取中间部位的样品，加入无水乙弹性应变和塑性应变之和ε=5%，认为试样破坏。本次试验主要内容详表2所示。2?8期商拥辉，徐林荣，蔡雨，等三狮水泥改良膨胀土重载铁路路基填料的可靠性研究3表1膨胀土掺入三狮水泥性质变化(平均值)掺量佳含水量/%液限/%塑限/%内摩擦角/(゜)黏聚力/kPa自由膨胀率/%膨胀力/kPa无侧限抗压强度/kPa3%14.942.427.927.61393214335(饱和样)4%15.241.628.831.82042810512(饱和样)5%15.341.429.541.8244231852(饱和样)表2动三轴试验内容土类名称振动频率/Hz固结比固结围压/kPa素膨胀土1、51.0，2.030，603%三狮水泥改良膨胀土1、51.015，30，605%三狮水泥改良膨胀土1、51.015，30，601.2临界动应力分析根据不同试验条件，对重塑膨胀土素土及三狮水泥改良膨胀土进行了疲劳试验，绘制了不同试验条件下的εp~lgN曲线图，并由累积应变发展类型来判断临界动应力的取值范围。受篇幅限制，仅提供部分试验条件下的重塑膨胀土素土、三狮水泥掺量3%和5%改良膨胀土的εp~lgN曲线图(图1)。6543210σd=22.3kPaσd=31.5kPaσd=42.2kPaσd=53.6kPa110100100010000lgN6543210σd=21.4kPaσd=28.6kPaσd=34.9kPaσd=41.2kPaσd=51.7kPa110100100010000100000lgN(1)σ3=30kPa(重塑素膨胀土k=1)(2)σ3=60kPa(重塑素膨胀土k=1)654321σd=157.5kPaσd=187.0kPaσd=203.5kPaσd=229.5kPa654321σd=148.3kPaσd=202.1kPaσd=233.5kPaσd=249.2kPa0110100100010000010100100010000lgN(3)σ3=30kPa(三狮水泥掺量3%改良膨胀土)(4)σ3=30kPa(三狮水泥掺量5%改良膨胀土)图1不同土样εp～lgN曲线(f=1Hz)图1可知：三狮水泥改良土累积应变随振次发展趋向类型与重塑素膨胀土类似，均存在稳定、临界和破坏型曲线。由此可以判断不同试验条件下三狮水泥改良膨胀土临界动应力，具体详表3所示。由表3可知：重塑素膨胀土的临界动应力范围为21.6~34.9kPa，平均值28.25kPa；三狮水泥掺量3%改良膨胀土临界动应力范围为148.8~233.1kPa，平均值190.95kPa；三狮水泥掺量5%改良膨胀土临界动应力范围为145.6~249.7kPa，平均值197.65kPa；三狮水泥掺量3%和5%改良膨胀土临界动应力平均值，分别是重塑素膨胀土6.8倍和7.0倍。即相比重塑素膨胀土而言，膨胀土掺入三狮水泥改良后临界动应力相应提高了5~6倍。临界动应力随三狮水泥掺量和围压增加增幅较多，而随频率增大有微弱减少趋势。lgN13?4铁道标准设计63卷表3不同试验条件下三狮水泥改良膨胀土临界动应力汇总土样类型围压/kPa频率/Hz临界动应力/kPa均值/kPa30122.3~31.526.90膨胀土素土三狮水泥掺量3%改良膨胀土三狮水泥掺量5%改良膨胀土60128.6~34.931.7530521.6~30.826.2060527.2~33.730.45151151.2~185.7168.45301157.5~203.5180.50601182.3~233.1207.70155148.8~181.4165.10305152.3~200.1176.20151142.5~208.1175.30301148.3~233.5190.90601202.5~249.7226.10155147.8~199.6173.70305145.6~231.7188.652重载铁路三狮水泥改良膨胀土路基动力水平2.1试验概述以蒙华重载铁路DK948 245断面为例，基床表层(厚0.6m)路基填料为细角砾A组填料，基床底层(厚1.9m)路基填料为5%三狮水泥改良膨胀土，基床底层以下路堤为3%三狮水泥改良膨胀土。结合现场开展激振试验获取该断面动应力水平。元件位置：左线轨道中心位置，在基床表层①顶面、基床表层顶面以下②0.6m、基床底层顶面以下③0.9m、基床底层底面以下和④1m、基床底层底面以下⑤1m和⑥2m处，各设置1处动应力、动加速度传感器。在左线轨道中心偏移⑦⑦0.5m、⑨⑨1.5m处位置，分别在基床表层底面、基床底层底面，各设置2处动应力、动加速度传感器。0.500.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.00.50.00.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5动动动/kPa20406080100120客客21120km/客客21170km/客客21200km/货客25120km/货客27120km/货客30120km/(1)动应力分布曲线衰衰衰衰0.20.40.60.81.01.2客客21120km/客客21170km/客客21200km/货客25120km/货客27120km/货客30120km/图2试验现场测试仪器型号：动应力采用JMYJ1503m电阻式动土压力盒测试；加速度采用CAYD117压电式加速度传感器测试；数据采集系统采用60通道IMC采集仪；选取同济大学自主开发研制ZBS60型变频、变矩式振动机模拟重载铁路列车荷载。试验过程照片想图2所示。2.2路基动力水平分析图3为现场测试不同荷载工况动应力及其衰减曲线沿路基深度变化规律。5.0(2)动应力衰减曲线图3测试动应力沿路基深度变化及衰减曲线由图3可知：重载铁路客车运行条件下，轴重21时速120~200km列车产生路基面大动应力81.61~99.16kPa，衰减至基床表层底面(0.6m)动应力为48.31~59.21kPa，衰减至基床底层底面(2.5m)动应力为16.12~19.11kPa；重载铁路货车运行条件下，时速120km轴重25~30列车产生路基面大动应力为98.92~118.46kPa，衰减至基床表层底面(0.6m)动应力58.12~71.45kPa，衰减至基床底层底面(2.5m)动应力为21.86~25.52kPa。测试说明，路4?8期商拥辉，徐林荣，蔡雨，等三狮水泥改良膨胀土重载铁路路基填料的可靠性研究5基动力水平主要受轴重影响。动力影响深度是铁路路基设计重指标。通过对比动应力与静应力探讨动力影响深度(影响深度=动静比>0.2)。由表4可知：时速120km轴重21客车行驶下，路基深度2.5m处动静应力比>0.2，路基2.5~3.5m（大于基床厚度2.5m）；时速120km轴重25和30货车行驶下，路基深度3.5m处动静应力之比>0.2，路基深度4.5m处动静应力之比<0.2，说明动力影响深度3.5~4.5m（大于基床厚度2.5m）。深度3.5m处动静应力比<0.2，说明动力影响深度表4路基不同深处动应力与静应力汇总(v=120km/)2530动应力/kPa动/静比值动应力/kPa动/静比值动应力/kPa动/静比值017.781.614.6198.925.59118.466.690.630.048.311.6158.121.9471.452.381.546.228.140.6131.480.6839.220.852.564.216.120.2521.860.3425.520.403.573.212.320.1718.920.2621.030.294.591.210.670.1215.810.1717.250.193动力角度评估三狮水泥改良土填料可靠性结合上述试验与测试数据，借助临界动应力法对填料可靠性评估，详表5。基床表层A组粗颗粒填料临界动应力参考文献[12]选取。表5路基长期动力稳定性评估(v=120km/)kPa；列车产生动应力沿路基深度逐渐衰减，在基床表层与底层范围内衰减可达40%和80%；结合动静应力比可知，重载铁路运营期列车动力影响深度3.5~4.5mqun1,2,PEIMin1,ZHANGFengyan1,HUWenlong1,DENGDeua1,2(1.SoolofCivilEngineering,CenralSouUniversiy,Cangsa410075,Cina;2.NaionalEngineeringLaboraoryforHigspeedRailayConsruionTenology,Cangsa,Hunan410075,Cina)Absra:Inepresenpaper,ePorlandemenpasespeimensmadeidifferenW/Craiosof0.35,0.45and0.55erepariallyexposedo5%Na2SO4soluionunderaonsanN2(≥95%)ondiionof20?3oCand80?5%RH.Afer50dand100dexposure,eprodusineevaporaionzoneandimmersedzoneofspeimenserequaniaivelyanalyzedbymeansofXRDandTG.Teesresulssoedaeonenofemialsulfaeaakprodusoferingieandgypsumformedineevaporaionzoneasmumoreanineimmersedzone,andeonendiffereneofprodusbeeeneozonesgreieinreaseofexposureage.Afer100dexposure,eonendiffereneofprodusbeeeneozonesinepaseiW/Craioof0.55asdoubleanoeropases.Teesresulsquaniaivelyonfirmedagainaedamageofevaporaionzoneofonreepariallyexposedosulfaeenvironmenasmainlyausedbyeemialsulfaeaak.Keyords:Porlandemen;sulfae;emialaak;pysialsalrysallizaion;arbonizaion当硅酸盐三狮水泥混凝土构件半暴露在含硫酸盐的地下水、土壤中时，混凝土构件靠近地面的水分蒸发区部位通常产生严重的破坏，而直接掩埋在地下水、土壤中的部位却保持完整，通常认为，硫酸盐物理盐结晶破坏是导致混凝土水分蒸发区破坏的机理[1]。但课题组前期大量的定性分析试验表明：将硅酸盐三狮水泥净浆试件和混凝土试件半浸泡在硫酸钠溶液中，经过一段时间侵蚀后，靠近液面水分蒸发区发生了开裂、剥落破坏现象[2,3]，微观分析发现，试件表层发生了碳化,生产了颗粒状的碳酸钙晶体，而在碳酸钙晶体内部，发生了硫酸钠结晶破坏，晶体产生了蜂窝状破坏[2]；但是，导致试件开裂、剥落破坏的主要原因还是由化学反应所致[2,3]。根据这些研究结果，出了一个新的观点：硫酸盐结晶只发生在碳化的混凝土表层；而在混凝土内部大范围高浓度孔溶液区范围内依然是化学侵蚀破坏。野外工程实例调研结果[45]也支持在碳化的混凝土表层内发生了硫酸钠盐结晶，而在内部未碳化的部位依然是化学侵蚀破坏，碳化是混凝土中出现硫酸盐结晶破坏的前提[68]。那么，据此观点可以得到两个可能的结果：混凝土碳化深度越大，其蒸发区受硫酸盐盐结晶破坏越严重；如果没有碳化的影响，混凝土蒸发区应该完全是硫酸盐化学侵蚀破坏，因为蒸发区中硫酸根离子浓度更高[9,10]，应该比浸泡区中有更多的化学侵蚀产物，从而引起更严重的破坏。一个结果有关碳化深度对混凝土蒸发区破坏的影响已经在文献[1112]中进行了研究分析，本文将聚焦二个结果，研究在没有碳化作用下，蒸发区中和浸泡区中化学侵蚀产物的定量分析。碳化对硅酸盐三狮水泥水化产物的影响是消耗水化产物中的Ca(OH)2，降低孔溶液中的pH值，引起CSH凝胶脱钙生成CaCO3[13],钙矾石受碳化的影响，分解生成石膏，石膏受碳1?化的影响，终生成CaCO3[1415]。那么，如果蒸发区中由，大于基床设计厚度2.5m。(3)三狮水泥掺量5%和3%改良膨胀土分别用作基床底层与底层以下路堤填料后，运营期重载铁路基路基动应力水平/kPa临界动应评估路路基实际动应力水平远小于相应位置填料临界深度/m轴重25轴重30力范围/kPa结果动应力，说明三狮水泥掺量5%和3%改良膨胀土用作0~0.658.12~98.9271.45~118.46257~380稳定0.6~2.521.86~58.1225.52~71.45148.8~233.1稳定2.5~4.515.81~21.8617.25~25.25142.5~249.7稳定由表5可知：蒙华重载铁路三荆段三狮水泥改良膨胀土路基动力稳定性满足要求，说明三狮水泥掺量5%和3%改良膨胀土分别用作重载铁路基床底层与以下路基填料可靠性满足要求。4结论依托蒙华重载铁路三荆段三狮水泥改良膨胀土路基工程背景，结合室内试验、现场测试，对三狮水泥改良膨胀土临界动应力与其用作重载铁路路基填料的可靠性进行研究，主要结论如下。(1)三狮水泥掺量3%和5%改良膨胀土临界动应力分别为148.8~233.1kPa和145.6~249.7kPa，大于重塑素膨胀土临界动应力(21.6~34.9kPa)，前者平均值为后者6~7倍，说明膨胀土掺入三狮水泥动刚度改善显著；三狮水泥改良膨胀土临界动应力主要受围压影响，两者基本呈线性增长关系。(2)轴重21时速120~200km列车运行路面动应力幅值81.61~99.16kPa，时速120km轴重25~30列车运行路面动应力幅值98.92~118.46重载铁路基填料可靠性满足要求。重载铁路的路基动力问题相对复杂，三狮水泥改良土目前在重载铁路中应用案例较少，文中结合室内试验、现场测试进行了探究，整理出大量宝贵数据。考虑干湿循环(降雨环境)影响路基动力响应程度，后期可对该问题进一步分析。醇终止水化，放入干燥器中干燥24，经过研磨后过80μm方孔筛。分析三狮水泥熟料样品的物相组成。采用BrukeV70型Fourier光谱仪(扫描范围400~4000m–1)鉴定主要官能团的吸收振动。采用北京恒久科学仪器厂生产的微机差热天平对样品进行热重分析和差热分析，以10℃/min升温至900℃。2?46卷7期李海艳等：纳米类水滑石对硫铝酸盐三狮水泥熟料水化硬化规律的影响?889?2结果与讨论2.1类水滑石的结构分析类水滑石为层状双羟基氢氧化物(LDHs)，其通式可表示为：[M2 1–xM3 x(OH)2]x (An–)x/n?mH2O，其中M2 和M3 分别为主体层板上的二价和三价金属阳离子；An–为层间阴离子；x为M3 /(M2  M3 )的摩尔比值；m为层间水分子的个数。典型的LDHs化合物是镁铝碳酸根型类水滑石，其结构由MgO6八面体共用棱形成单元层，位于层上的Mg2 可在一定的范围内被半径相似的Al3 同晶取代，使得Mg、Al、OH层板带正电荷，这些正电荷被位于层间的阴离子中和。层间阴离子、层间H2O分子分别与层板以静电引力