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聚合物机制砂水泥混凝土路用性能研究
| 论文题名： | 聚合物机制砂水泥混凝土路用性能研究 |
| 关键词： | 聚合物;机制砂;水泥混凝土;路用性能;耐磨性 |
| 摘要： | 天然河砂是一种地方性的、难以再生的资源，为节约天然砂，在工程中通常将机制砂用于路面水泥混凝土。普通水泥混凝土具有脆性大、耐久性差的缺点，机制砂代替天然砂加入后，水泥混凝土的耐磨性也显著下降，很大程度限制了机制砂水泥混凝土在公路路面中的应用。聚合物改性水泥混凝土(PCC)作为路面材料，具有良好的韧性、变形性能和耐久性。在保证经济性的基础上，为改善机制砂水泥混凝土的力学性能和耐磨性，采用低掺量的聚合物对机制砂水泥混凝土进行改性。 在文献调研的基础上，本文选用聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳两种聚合物，以1％、3％、5％的聚灰比掺入机制砂水泥混凝土中，采用全计算法、水泥浆填充理论和富余系数相结合的方法进行配合比设计，通过新拌水泥混凝土的坍落度试验，硬化水泥混凝土立方体抗压强度试验、抗弯拉强度试验和耐磨性试验，理论分析、X射线衍射分析和扫描电镜分析，结果显示:新拌聚合物机制砂水泥混凝土的流动性、粘聚性和保水性良好，基本无离析泌水现象;聚合物机制砂水泥混凝土比普通水泥混凝土的抗压强度低，但仍然满足路面混凝土的要求;随着聚灰比增加，聚合物机制砂水泥混凝土的抗折强度增加、折压比增加、单位面积的磨损量降低;水化产物氢氧化钙和钙矾石含量随聚灰比增加而减少，未水化的水泥熟料硅酸二钙的含量略有增加;随着聚合物掺量增加，水泥混凝土中孔隙和微裂缝明显减少，聚合物部分成膜，聚合物膜与石粉、水化产物相互交织，整个体系表现为初步的连续密实结构。 研究结果表明:聚合物改善了新拌水泥混凝土的工作性，使硬化水泥混凝土的脆性下降，柔韧性增加，耐磨性显著提高;聚合物中的活性基团能与水泥混凝土中的钙离子发生反应;掺入聚合物后，水泥混凝土内部结构有大幅度的改善，混凝土趋于致密，缺陷减少，水泥石与集料的粘结性增加。总的来说，聚合物能改善机制砂水泥混凝土的力学性能和耐磨性能，聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳在低掺量(≤5％)范围内的最佳掺量分别为3％、5％。 论文得到广西壮族自治区公路管理局项目“广西地方公路机制砂水泥混凝土路面应用”的资助。 |
| 作者： | 卿丽雅 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 吴国雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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