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聚合物改性水泥混凝土路面薄层快速修补材料配比研究
| 论文题名： | 聚合物改性水泥混凝土路面薄层快速修补材料配比研究 |
| 关键词： | 薄层修复;快速修补;粘结强度;流动度;水泥混凝土路面 |
| 摘要： | 水泥混凝土路面表层破损属于常见病害，如不及时修复将发展成为结构性破坏，对路面的使用寿命产生不利影响。除了加强路面日常维护外，更需要研发相应的快速修补材料。本文首先对标准轴载下路面应力进行分析计算，得到修复面层的力学性能指标。然后结合水泥路面薄层修复的特点，选用硅灰和聚合物胶粉对胶凝材料进行改性。经过一系列室内配比试验，使硫铝酸盐水泥砂浆的流动度、强度、柔韧性、粘结性、干缩性等指标满足工程要求。经实践检验修补材料的路用性能较为理想。主要研究内容及结论如下： （1）着重分析了面层结构最大剪应力的变化规律，结果表明最大剪应力随修复面层厚度的增加呈下降趋势。根据正常使用状态下结构的最大剪应力值，作为检验界面抗剪强度的标准，为材料配比提供参考。当水平荷载作用过大时，所产生的剪应力将超过面层抗剪强度，导致结构出现滑移破坏。 （2）研究了薄层快速修补材料的组成，进行相关的工作性能和力学性能试验。快硬硫铝酸盐水泥与硅灰、聚合物按一定比例复配，能够发挥微填料和滚珠效应。材料的凝结时间、流动性能得到改善，满足现场施工要求。修补材料具有快硬早强的特性，并且后期强度稳步增长。面层4h抗压与抗折强度符合重级交通下水泥路面设计标准，具备快速开放交通的条件。 （3）进行新旧界面结合处的粘结强度试验，通过涂抹界面剂、表面凿毛处理等措施，使复合结构的粘结性能得到提升。测试了修补材料的收缩性能，其早期收缩量相对普通水泥砂浆较小，但随着龄期的延长逐渐趋于一致。较低的干缩量可使面层结构趋于稳定，减少表面微裂缝的产生。 （4）以实验室所得配比作为基础，开展水泥路面薄层修复作业。结合工程概况制定相关的修复方案，总结配套的施工工艺，并对应用中出现的问题逐一分析和解决。实践证明修补面层与旧混凝土路面间的粘结性能得到改善，可以承担车辆荷载与温差应力的共同作用，并且缩短了交通封闭时间。通车后三个月内路面整体情况良好，没有出现大面积起皮脱落的情况，达到了预期目标。 |
| 作者： | 龙方来 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘忠玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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