寒冷地区硫铝酸盐基水泥混凝土路面修补材料及性能研究

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随着我国经济实力飞速增长，机动车数量成倍增加，物流运输业的发展快速，公路交通中路面损伤日益严重。尤其是对于身处自然环境恶劣的寒冷地区，路面损伤更加严重，这不但影响路面的美观，同时还影响道路的正常使用，严重时甚至会造成交通事故。水泥混凝土路面在公路交通中发挥着重要作用，在长期的自然环境及车载等因素的共同作用下，也出现了多种形式的路面损伤，亟待修补养护。因此，研究水泥混凝土路面修补材料就显得尤为重要。
　　硫铝酸盐水泥（Sulphate Aluminium Cement简称SAC）因具有快硬早强的优点，用其来制备路面修补材料具有很大的优势。因此，本课题开展以SAC为胶凝材料的缓凝型聚丙烯纤维增强砂浆（Retardingpolypropylene fibers reinforced mortar简称RPFRM）的研究。主要包括RPFRM的配合比优化，力学性能以及耐久性能的研究。并对RPFRM进行水泥混凝土路面损伤修补模拟及实际工程应用研究。
　　研究得出修补材料RPFRM在硫铝酸盐水泥中加入0.6％硼砂，6%硅灰，14%矿渣粉，0.9kg/m3聚丙烯纤维（Polypropylene Fibers简称PFs）时，流动性能良好。此时RPFRM3d抗压强度44MPa，抗折强度5.6MPa，粘结强度3.8MPa、修补后新旧材料间抗剪切破坏力4.5KN；28d抗压强度45.6MPa，抗折强度6.2MPa，粘结强度5.2MPa、修补后新旧材料间抗剪切破坏力4.9KN。可见RPFRM具有良好的力学性能。并且其修补后试件的干缩率为0.334×10-3与被修补材料的收缩相近。
　　氯离子渗透试验后RPFRM试件的总电通量为1435（C）；经过150次干湿循环，RPFRM试件的耐蚀系数为98.7%；经过300次冻融循环，RPFRM试件的质量损失率1.59%，声速损失率30.79%。证明RPFRM具有良好的抗Cl-渗透，抗SO42-腐蚀和抗冻能力。
　　将研究得出的RPFRM用于水泥混凝土路面损伤修补的实际工程应用并进行经济分析。经历气候环境及车载的耦合影响作用，证明RPFRM具有价格低廉，修补效果良好的优势。

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作者
何立斌;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科建筑与土木工程
授予学位硕士
导师姓名赵亚丁;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 U414.18;
关键词
公路路面; 修补材料; 水泥混凝土; 硫铝酸盐; 力学性能; 耐久性能;

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