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掺聚丙烯纤维的水泥混凝土路面薄层快速修补材料性能研究
| 论文题名： | 掺聚丙烯纤维的水泥混凝土路面薄层快速修补材料性能研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;聚丙烯纤维;薄层快速修补材料;耐磨性能;抗冲击性 |
| 摘要： | 近年来我国水泥混凝土路面破损日益严重，导致路面的修补工作量剧增，其抗冲击能力弱、耐磨性和承载能力差是破损的重要因素。鉴于此，本文通过掺聚丙烯纤维配制水泥混凝土路面薄层快速修补材料，来提高修补混凝土的使用性能，主要研究内容与结论如下： 1、对薄层快速修补胶凝材料的配伍进行了深入研究，研究结果表明：当普通硅酸盐水泥与SAC、UFA以合适比例复配，胶砂比为1：1时，砂浆凝结时间、工作性能均能较好地满足现场施工要求。其2h抗折、抗压强度分别达到了4.1MPa、16.9MPa，能够满足2h开放交通的要求（抗折强度3.15MPa，抗压强度12.0MPa），1d抗折强度为7.4MPa，完全达到设计强度（4.5MPa）的要求，且后期强度稳步增加，28d抗折、抗压强度达到了16.2MPa、64.7MPa。掺入3％SF时，其28d抗压强度达到75.4MPa。 2、在优化胶凝材料配伍的基础上，系统研究了砂率、复合胶凝材料配伍、聚丙烯纤维掺量等因素对薄层快速修补混凝土力学性能的影响，并优选出适宜的混凝土配比。试验结果表明：选用配伍合理的胶凝材料和适宜的水胶比、砂率、聚丙烯纤维掺量配制的薄层快速修补混凝土4h抗折、抗压强度达到了4.7MPa、18.4MPa，满足4h开放交通的要求，1d抗折强度达到设计强度的。后期强度稳步增加，90d抗折、抗压强度达到了16.4MPa、85.0MPa。掺加5％SF时，其90d抗压强度达到85.8MPa。 3、新老混凝土的粘结强度随着龄期的增加而增长。双掺聚丙烯纤维（0.9kg/m3）和硅灰（5％），界面的粘结强度最大，28d粘结强度达到了4.0MPa，比未掺试件强度增长了25％。 4、开展了掺聚丙烯纤维配制的薄层快速修补混凝土耐磨性能研究，探讨了砂率、复合胶凝材料配伍、聚丙烯纤维掺量等因素对薄层快速修补混凝土耐磨性能的影响。当选用配伍合理的胶凝材料和适宜的砂率、聚丙烯纤维掺量时，配制的薄层快速修补混凝土具有较好的早期耐磨性能。1d磨损量最小仅为3.224kg/㎡，小于行业标准《水泥胶砂耐磨性试验方法》（JC/T421-2004）规定的最大磨损率3.600kg/㎡。 5、通过掺入适量的聚丙烯纤维可以大幅度提高混凝土的抗冲击性能。当聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m3，混凝土抗冲击性能最好。4h、1d混凝土的破坏冲击韧性较未掺纤维的试件分别提高了1.6倍、1.7倍，初裂到破坏阶段所吸收的能量较未掺纤维试件分别提高了83％、100％。 6、利用多元回归分析，对薄层快速修补混凝土的耐磨性能进行预测，除个别实测磨损量与模拟磨损量的相对误差较大外，其它的相对误差均较小，表明该模型预测精度良好，可用于薄层快速修补混凝土耐磨性能的预测。 |
| 作者： | 代晓妮 |
| 专业： | 土木工程材料 |
| 导师： | 尹健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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