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路用柔性水泥基复合材料的制备与性能研究
| 论文题名： | 路用柔性水泥基复合材料的制备与性能研究 |
| 关键词： | 路面材料;水泥基复合材料;制备工艺;力学性能;路用性能;微观结构 |
| 摘要： | 基于隧道路面的特殊使用环境，路面材料既要保持强度高、耐久性好、防火、防水害、施工安全等优点，又要满足行车舒适性。研究和制备一种具有低弹性模量、高韧性特点的柔性水泥混凝土路面材料，具有广泛的应用前景。本文通过研究路用柔性水泥砂浆的性能，为水泥混凝土路面材料的研究提供依据。 本文采用单因素和正交试验方法，在降低柔性水泥砂浆弹性模量，提高柔韧性，保证必要的强度的前提下，优化了以纤维、聚合物及橡胶粉为主要组分的柔性水泥砂浆的配合比。同时，借助扫描电子显微镜(SEM)表征手段，对集料-水泥石界面、孔结构进行了研究。通过对柔性水泥砂浆物理力学性能、路用性能和微观结构的系统研究，揭示了柔性水泥砂浆的组成、结构与性能之间的相互影响和变化规律。取得如下研究结果： 1.通过配合比的优化，确定了两种聚合物柔性水泥砂浆最佳配比参数：即纤维体积掺量为0.1％，橡胶粉取代砂的体积率为10％，两种聚合物聚灰比(乳液固含量与水泥质量之比)分别为20％和3.5％。所配制的水泥砂浆抗压都大于20MPa，折压比大于0.32，抗压弹性模量小于12.2GPa，具有优良的韧性、体积稳定性及耐久性能。 2.水泥砂浆中掺入橡胶粉后，砂浆中的孔隙增多，从而显著的削弱了砂-水泥石，橡胶粉-水泥石界面的结合程度，大幅度降低砂浆的强度，并明显的增加了砂浆的干缩率，但是加入橡胶粉后砂浆的柔韧性有明显的改善。 3.纤维的加入对水泥砂浆的强度影响不大，但对砂浆早期收缩抗裂有非常积极的作用，明显得降低了砂浆的干缩率，提高了砂浆的抗渗性，同时使砂浆的柔韧性也有略微改善。 4.由聚合物和橡胶粉对水泥砂浆的改性结果发现，砂浆内部聚合物乳液形成连续网络，在保证低弹性模量的前提下，进一步增强了橡胶粉砂浆的抗压强度，为该材料在路面上的应用奠定了基础。 |
| 作者： | 何维帅 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 姜洪义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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