水泥混凝土路面快速修补材料性能研究

作     者：罗颖 

作者单位：大连交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵晶

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：道路修补材料 高铝水泥 硫铝酸盐水泥 凝结时间 粘结强度 

摘      要：水泥混凝土路面是道路中常见的路面一种,由于它的强度高,耐久性好,材料造价低使得其广泛应用。随着我国经济迅速发展,车辆与道路的矛盾日渐明显,道路等级和质量远不能满足当前车辆需求,道路拥堵与道路损坏在我国随处可见。再者加上道路施工中的偷工减料和货车的超载,使的路面在未达到设计使用年限时局部区域便已经面目全非,给出行带来不便。对水泥路面修补材料按材料类别分类,分为有机类修补材料和无机类修补材料。有机修补材料通常选用沥青或环氧树脂等,但这类修补材料存在缺陷,主要包括与水泥相容性差,成本高,色差大,易老化等。无机修补材料主要以水泥类修补材料为主,但是由于水泥自身条件缺陷带来很多问题。通常用普通硅酸盐水泥修补路面需要局部封闭交通,开放交通至少需要24h,使道路负荷加大。其次,新旧混凝土无法粘结,造成粘结部位局部缺陷使得刚修好的路面不久又被损坏。 本文主要通过两种不同特种水泥高铝水泥,硫铝酸盐水泥与普通硅酸盐水泥进行混合配比,并且添加5044胶粉和石膏进行混合调节。主要进行的实验包括：水泥掺和量配合比研究、水泥凝结时间研究、水泥砂浆力学性能试验研究、混凝土力学性能试验研究以及修补材料粘结强度试验研究等。 研究发现特种水泥掺入量宜控制在28%以下,其各方面性能才能逐渐满足道路修补材料性能的要求。本论文还针对水泥的凝结时间进行了测定,发现当在高铝水泥中加入石膏和胶粉后可以延缓水泥凝结时间4～16min,发现当在硫铝酸盐水泥中加入石膏和胶粉后可以延缓水泥凝结时间12-30min。 本论文还针对特种水泥混合量在17%-28%的范围之间的水泥砂浆进行了性能研究。发现高铝水泥含量在17%时,修补砂浆的修补效果最好。硫铝酸盐水泥含量在22%时,修补砂浆的修补效果最好。 本论文还对修补材料的混凝土力学性能进行了研究,实验过程中用同种配合比配制混凝土。发现含有高铝水泥的混凝士能够满足路用混凝土强度等级为C25,含有硫铝酸盐水泥的混凝土能够满足路用混凝土强度等级为C30。 最后,论文对水泥混凝土修补材料的粘结强度进行了研究,得出含有高铝水泥的修补材料的粘结强度约为***,得出含有硫铝酸盐水泥的修补材料的粘结强度约为2.5～3.5MPa。