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原文传递水泥基粉土轻质填料的性能研究

论文题名：	水泥基粉土轻质填料的性能研究
关键词：	公路材料;水泥基粉土轻质填料;路用性能;微观形貌;抗压强度
摘要：	桥头跳车是目前公路建设中常见的通病之一，严重影响了行车舒适性，降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隐患之一，损害了公路的社会效果和经济效益。同时，对桥头路面大量的养护和维修不仅花费了大量的人力、物力，而且也产生了不良的社会影响。因此，桥头跳车病害已成为公路建设质量改善和提高的阻碍，也是摆在工程技术人员面前的一大难题。如何有效地控制桥头跳车、保证公路车辆的交通安全和舒适行驶，对于提高公路的社会效益、降低已建公路的养护维修费用、改善待建公路的质量都具有十分重要的意义。目前已有多种新型轻质材料被用于路基回填，并取得不错的效益，其中泡沫混凝土类材料的性能较为突出。　　本文提出的水泥基粉土轻质填料也是一种高孔隙率材料，不仅具有泡沫混凝土类材料的优良性能，而且由于掺入了大量的粉土，使其具有经济性。在本试验中，采用化学制备与物理制备两套工艺，研究了各种因素对水泥基粉土轻质填料的浆体流动度、湿容重、干表观密度、抗压强度、CBR值、静弹性模量等性能的影响规律。还研究了填料的自然干燥收缩特性、水稳定性、干湿循环特性、吸水性和微观形貌等特征。后期通过有限元软件分析水泥基粉土轻质填料应用层位，并通过工程实例验证了水泥基粉土轻质填料的优良特性。　　研究表明:化学方法与物理方法制备得到的水泥基粉土轻质填料具有的性能极其相近。　　在力学性能方面:水泥基粉土轻质填料的抗压强度随着养护龄期的增加而增加;粉土颗粒粒径的影响是不显著的;粉土掺量越大，填料的抗压强度、抗折强度和弹性模量越低;在一定范围内，提高水料比会降低抗压强度、提高水浴养护的温度可以提高抗压强度;随着引气剂掺量的增大，水泥基粉土轻质填料的湿容重、干表观密度和抗压强度都会减小;激发剂对水泥基粉土轻质填料的强度性能影响不明显;填料的局部承载力随粉土掺量的增加而逐渐下降。　　在耐久性能方面:填料的干湿循环耐久性优良，以及在长期浸水环境下强度能保持稳定并稳步增长。　　在气孔结构与物理性质方面:随着粉土的增多，填料初期含水率降低越快;吸水率、失水率和自然干燥收缩量随着粉土的增多而提高。通过对填料的微观形貌观察，发现水泥基粉土轻质填料的气孔可以根据孔径大小可以规则的分为两类:①50～100μm;②150～200μm。填料在水化七天时已出现结晶良好，里带凌针形态的物质。随着水泥基粉土轻质填料的容重等级提高，气孔的平均孔径逐渐增加、面密度逐渐降低。　　在填料中掺入纳米碳酸钙可以提升其抗压强度和抗折强度、降低失水率和自然干缩程度。并且在一定范围内，随着纳米碳酸钙颗粒粒径的增大，对强度的提升作用增强。增加砂的掺量可以提高水泥基粉土轻质填料的抗压强度、降低含水率。
作者：	李晨
专业：	建筑与土木工程
导师：	葛智
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文