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复合路面基层专用水泥的组成与性能研究
| 论文题名： | 复合路面基层专用水泥的组成与性能研究 |
| 关键词： | 凝结时间;力学性能;微膨胀性能;干缩抗裂性能;复合路面;基层专用水泥 |
| 摘要： | 目前，普通水泥在路面基层稳定材料的应用最为普遍，但也造成其抗裂性较差，本文以凝结时间、力学性能以及微膨胀性能为主要指标，分析水泥中石膏、矿粉、熟料、粉煤灰及石灰石粉各组分在水泥水化中的作用，明晰SO3含量对路面基层专用水泥的作用规律。同时综合水泥的经济性，研制出一种低掺量熟料、大掺量混合材为主体的路面基层水泥，并对比PC32.5水泥，初步研究其对水泥稳定材料的抗裂性的影响。研究结果表明: 1)石膏是路面基层专用水泥的核心组分，其在水泥水化过程中参与水化生成AFt后，产生体积膨胀能够密实水泥浆体空隙，提高水泥的力学性能，并且这种微膨胀能够补偿水泥自身收缩及温缩，提高水泥的抗裂性;相比其他石膏而言，硬石膏能够较好的充当路面基层水泥的膨胀源，在水泥中SO3小于4.0％的情况下，水泥的力学性能、凝结时间均随着水泥中SO3含量的增加而增加，在SO3含量为4.0％的情况下，终凝时间超过360min，28d抗压强度超过40MPa，当SO3含量超过4.0％，水泥的凝结时间逐渐缩短，力学性能变差; 2)研究其他辅助胶凝材料对路面基层水泥性能的影响，研究表明:机械活化能够较好的提高粉煤灰的活性，活化粉煤灰的掺入能延长路面基层水泥的凝结时间，在水泥中掺量小于15％的情况下，水泥的早期强度降幅较小，超过此含量水泥早期强度急剧下降;石灰石粉在水泥中掺量小于6％的情况下，能够延长水泥的凝结时间、提高水泥的力学性能，在水化后期能够抑制AFt向AFm的转变，提高水泥的微膨胀率，超过6％时，水泥的力学性能下降、凝结时间缩短，且早期的膨胀率较低; 3)以凝结时间、力学性能、膨胀率为主要指标进行水泥组分的优化，确定水泥的最终配比为硬石膏∶矿粉∶熟料∶粉煤灰∶石灰石粉=9∶57∶15∶15∶4，此时水泥的初凝时间为315min，终凝时间380min，28抗压强度达到38MPa，产生的膨胀率能够有效的补偿收缩而不造成结构劣化; 4)对比路面基层专用水泥与PC32.5水泥稳定基层的力学性能、抗裂性能，路面基层专用水泥(LC)稳定基层的7d无侧限抗压强度与PC32.5稳定材料接近，但是后期的抗压强度较高，同时前者的刚度较小，微膨胀带来密实空隙的作用提高了水泥稳定材料的抗拉强度;对比研究水泥稳定材料失水率与干缩应变发现，水泥稳定材料的失水率越高，干缩应变越高;从抗裂性评价指标干缩系数可以看出，路面基层水泥稳定材料的干缩系数较PC32.5水泥降低较多，其抗裂性能大大提高。 |
| 作者： | 汪春荣 |
| 专业： | 建筑材料与工程 |
| 导师： | 周明凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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