一种水泥沥青砂浆弹性模量的预测方法

摘要

本发明提供一种水泥沥青砂浆弹性模量的预测方法，依据水泥沥青砂浆的配合比情况以及各原材料的物理性质参数计算出水泥沥青砂浆的弹性模量。本发明突破了仅能依据材料用量对CA砂浆弹性模量影响作定性分析的藩篱；在原材料基本物理性质参数已知的基础上，实现了对CA砂浆弹性模量的定量计算，即实现了对CA砂浆弹性模量的预测。

主权项

一种CA砂浆弹性模量的预测方法，包括以下步骤：a.列出所有计算参数，包括配合比和原材料物理性质参数；配合比参数指:全部原材料质量用量，包括水泥用量mC、沥青用量mA、用水量mW、砂用量mS，以及CA砂浆的含气量VAir；原材料物理参数是指沥青、水泥及水的密度ρA、ρC、ρW、ρS；CA砂浆密实体、CA净浆、砂的泊松比μCAM’、μCA、μS，以及砂的弹性模量ES；各原材料的密度通过里氏瓶法测试，CA砂浆密实体、CA净浆泊松比与CA砂浆泊松比取0.168，而砂的泊松比及弹性模量取0.22和24Gpa；b.计算水泥石的弹性模量ECS：ECS与用水量mW与水泥用量mC的比例mW/mC满足如下关系式：ECS＝46.399‑52.262·(mWmC)   (1)；c.计算CA净浆的弹性模量ECA：ECA与水泥石弹性模量ECS及水泥石在CA净浆中所占的体积分数VCS满足如下关系： E CA = E CS V CS 4 - - - ( 2 ) ; 其中，水泥石体积分数VCS根据配合比及各原材料的密度计算： V CS = m W m C / ρ W + 1 / ρ C m A m C / ρ A + m W m C / ρ W + 1 / ρ C × 100 % - - - ( 5 ) ; d.计算CA砂浆密实体的弹性模量ECAM’：ECAM’与CA净浆弹性模量ECA，砂在CA砂浆密实体中所占体积率VS，砂的弹性模量ES及泊松比μS，CA砂浆密实体、CA净浆泊松比μCAM’、μCA满足如下关系： E CAM ′ 1 - 2 μ CAM ′ = E CA 1 - 2 μ CA V CA E CA 1 - 2 μ CA + { 1 + μ CA 2 ( 1 - 2 μ CA ) + V S } E S 1 - 2 μ S { 1 + 1 + μ CA 2 ( 1 - 2 μ CA ) V S } E CA 1 - 2 μ CA + { 1 + μ CA 2 ( 1 - 2 μ CA ) V CA } E S 1 - 2 μ S - - - ( 3 ) ; 其中，砂体积分数VS根据配合比及各原材料的密度计算： V S = m S m C / ρ S m S m C / ρ S + m A m C / ρ A + m W m C / ρ W + 1 / ρ C × 100 % - - - ( 6 ) ; e.计算出CA砂浆弹性模量ECAM：ECAM与CA砂浆密实体弹性模量ECAM’以及CA砂浆的含气量（VAir）满足如下关系：ECAM＝ECAM'(1‑VAir)4    (4)。