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磷酸镁水泥纤维改性及其路面修补应用研究
| 论文题名： | 磷酸镁水泥纤维改性及其路面修补应用研究 |
| 关键词： | 磷酸镁水泥;纤维改性;路面修补;抗冲击性能;水泥混凝土路面 |
| 摘要： | 水泥混凝土路面具有面层刚度大、强度高，具有施工简单、稳定性好等优点。无论国内还是国外，水泥混凝土路面均占有相当大的比例。但是，水泥混凝土路面也会出现较为普遍的破损现象，甚至影响道路的正常通行，特别是地方干线公路类似的问题非常严重。不考虑对交通的影响，破损路面的修复简单，成本也比较低。通常可采用与原路面相同的材料和铺装工艺，可采用局部修补或整板修补，但从破损路面的清理、修补、养生到所需开放交通的强度，可能长达1个月左右，冬季时间将更长。磷酸镁水泥基材料是一种通过酸碱反应及物理作用而凝结硬化的新型胶凝材料，具有早期强度高、粘结性能好、耐磨性好、体积稳定性能好等优点，是一种具有广阔发展前景的水泥混凝土路面快速修补材料。目前对磷酸镁水泥基材料的研究主要集中在水泥的制备、水化产物和机理等的研究，通过掺入纤维增强它的韧性和抗冲击性能的研究还比较少。通过磷酸镁水泥前期在路面修补中的应用，我们发现在车辙反复冲击下，新旧界面处得磷酸镁水泥仍然容易被破坏。本文旨在对磷酸镁水泥现有研究的基础上，讨论纤维种类、长径比等指标对磷酸镁水泥砂浆抗折、抗压强度、韧性及抗冲击性能的影响，并进行现场路面局部修补，期望能为磷酸镁水泥的进一步开发提供指导。 论文通过变换不同种纤维及掺量，发现纤维对磷酸镁水泥抗折强度、韧性和抗冲击性能具有显著的改善作用；从磷酸镁水泥的综合性能考虑，钢纤维和聚丙烯纤维体积掺量均不宜超过1.5％：在长径比相同的情况下，波浪型钢纤维对磷酸镁水泥砂浆抗折强度的提高作用最好；在掺量一定的情况下，微钢纤维对抗折、韧性及抗冲击性能改善作用最好。钢纤维对磷酸镁水泥砂浆韧性的提高作用和对抗折强度的影响规律比较一致。实验中发现波浪型钢纤维同6毫米聚丙烯纤维复合时的协同效应明显，特别是剪切波浪钢纤维的体积分数为1.5％和6毫米聚丙烯纤维的体积分数为1.0％时，抗折强度的提高最大，3d时抗折强度比基准的提高80％以上。另外，纤维的加入能显著提高磷酸镁水泥试件的抗冲击性能，纤维复合情况下磷酸镁水泥抗冲击性能提高程度最为明显，特别是剪切波浪钢纤维的体积分数为1.5％和6毫米聚丙烯纤维的体积分数为1.0％的复合，它的抗冲击能力和掺量为1.0％微钢纤维的相当；水胶比变化对微钢纤维抗冲击性能的影响是最大的。最后，论文结合路面局部破损特征以及纤维对磷酸镁水泥的改善效果，提出了适合纤维改性磷酸镁水泥的修补工序并进行了现场修补实验。 |
| 作者： | 苏柳铭 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 钱觉时 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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