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彩色聚合物水泥基铺装材料开发及路用性能研究
| 论文题名： | 彩色聚合物水泥基铺装材料开发及路用性能研究 |
| 关键词： | 水性环氧树脂;彩色路面;水泥砂浆;路用性能;微观机理;施工工艺 |
| 摘要： | 单一的黑白路面枯燥乏味，容易给驾驶者和行人造成审美疲劳，导致注意力不集中，从而造成巨大的安全隐患。彩色路面因此应运而生，其发展与应用相较于传统的黑白路面具有得天独厚的优势。虽然彩色路面从选材到施工造价相较于传统的黑白路面更加昂贵，但伴随着物质水平的不断提高，人们开始对道路环境有了更高更深刻的追求。本文秉承环保的理念，以聚合物改性水泥基彩色复合材料为研究对象，水泥、水性环氧树脂及固化剂、消泡剂、粉煤灰、颜料、砂等作为原材料，制备出一种具备力学性能优异、施工工艺高效便捷、经济等优势的新型彩色路面材料。通过砂浆流动度试验、抗折强度试验、抗压强度试验、粘结强度试验、抗滑性能试验研究了复合材料的最佳配合比和路用性能；通过色彩耐久性试验、SEM观测研究了复合材料的耐酸腐蚀性能和微观机理；通过施工工艺和经济性分析对复合材料的应用进行了探讨。具体所得结论如下： （1）水性环氧树脂不仅增加了水泥砂浆的整理流动性，而且还减小了用水量。其产生的聚合物膜不仅阻止了砂浆中的水分散失，起到较好的保水作用，还与水泥水化产物相互交联在一起，形成纤维薄膜状网络结构，从而提高砂浆整体抗折强度。但由于聚合物膜的弹性模量和抗压强度要远小于水泥及其水化产物的弹性模量和抗压强度，因此，掺入聚合物后，导致砂浆整体刚度降低，从而使其抗压强度下降。 （2）水性环氧树脂提高了砂浆的粘结强度，且掺量越高，改性砂浆的粘结强度越高。基面材料的种类可以影响改性砂浆面层的粗糙程度，其抗滑值也随基面材料沥青、水泥、钢板面层依次降低。综合价格、力学性能等多方面考虑，水性环氧树脂改性水泥砂浆最佳配比为P10D1F10组的配比。 （3）加入水性环氧树脂和固化剂乳液后，砂浆结构中的裂缝和空隙得到了一定的改善。同时，适量的粉煤灰填补了水泥砂浆中的空隙，并有效减少CH结晶的生成，从而增加水泥砂浆后期的抗折和抗压强度。 （4）按3mm厚度铺筑，彩色聚合物水泥基铺装材料的成本为41元/m2，具备施工工艺高效便捷、成本经济等优势，可用于大规模的路面摊铺。 |
| 作者： | 戚顺鑫 |
| 专业： | 土木工程材料学 |
| 导师： | 王修山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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