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公路隧道聚合物改性水泥混凝土路面设计与施工技术研究
| 论文题名： | 公路隧道聚合物改性水泥混凝土路面设计与施工技术研究 |
| 关键词： | 公路隧道;聚合物改性;水泥混凝土路面;砂浆强度;抗滑特性 |
| 摘要： | 在我国道路工程高速发展的同时，公路桥梁隧道数量与日俱增。由于隧道路面的特殊性，基于防火、施工等因素，隧道中的路面适宜采用水泥混凝土路面的铺筑形式。 隧道水泥混凝土路面规范要求必须具有以下特征：抗滑性能好耐久性能好、噪声小、粉尘污染小、适用于潮湿环境以及具有耐油性和阻燃性等特点。然而我国缺少关于隧道路面安全性和抗滑性的相关要求。由于隧道所处的环境相对封闭，加之隧道内部湿度特别大，隧道内路面长期处于潮湿状态，普通水泥混凝土路面抗滑构造维持时间不长，因此路面磨损后高速车辆溜滑，交通事故不断发生已经成为了隧道路面亟待解决的严重问题之一。聚合物改性水泥基材料因为其在变形能力、粘结性能、耐久性、动载力学性能、防水性能、弯拉强度、耐化学介质侵蚀等多方面性能相比于其他同类材料表现良好，在国外已经被广泛应用。 本文基于武罐高速公路八标汪家坝隧道混凝土路面项目施工对聚合物改性水泥混凝土路面开展了系统研究，选用三种聚合物乳液（SBR、PAE以及EVA）分别进行改性砂浆掺配设计，进行了PCC面层材料级配组成对聚合物混凝土力学与抗滑的影响以及路面抗滑特性的研究；采用ANSYS有限元数值分析模拟技术对PCC-PCCP复合式路面在不同的受力特征、荷载应力以及温度应力条件下的应力应变分布进行相关研究；通过铺筑试验路段对PCC的搅拌、运输以及摊铺和铺筑后的路面养生、切缝、灌封处理、路面质量检测等保证质量的施工工艺进行了探索；最后，对聚合物改性水泥混凝土路面进行了经济效益分析。 研究表明聚合物改性砂浆强度及其耐久性的改善一方面是聚合物含量的作用，即砂浆中聚合物的含量；另一方面是砂浆中用水量的降低，使混合料水灰比降低；聚合物改性混凝土表面具有较大的宏观构造；同时，PCC路面具有致密的空间网状结构，因此PCC路面具有优良的力学性能、耐久性和耐磨性；在温度梯度作用下提出了PCC—PCCP复合式路面结构型式能够承受温度梯度的作用；聚合物改性水泥混凝土避免了沥青混合料加热拌合的能耗，节省了沥青路面采用压路机碾压造成的额外费用，同时，其使用寿命相比沥青混凝土路面延长近1倍，具有显著的经济社会效益。 |
| 作者： | 康宏伟 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李波;王宏源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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