[硕士]硫铝酸盐水泥基路面修补材料的研究

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内容简介

　　[硕士]硫铝酸盐水泥基路面修补材料的研究　　学科专业：材料物理与化学　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：济南大学　　学位年度：2009　　 水泥混凝土路面破损是常见的路面缺陷，如不及时修补将会严重影响路面的使用寿命和交通安全，国内目前专用于路面破损快速修补材料还很少。因此有必要研究开发专用于路面破损的快速修补材料。　　 本文针对水泥混凝土路面破损的特点，选用超细矿渣和聚合物胶粉，通过与硅酸盐水泥砂浆对比，对硫铝酸盐水泥砂浆的干缩性、柔韧性、耐磨性、粘结性、耐久性等主要性能进行改性，并借助日本日立5-2500型扫描电镜和美国康塔全自动孔结构分析仪等先进测试手段对水泥砂浆改性机理进行研究。试验结果表明:　　 (1)掺入超细矿渣对水泥砂浆的性能影响随掺量的变化而变化。在硫铝酸盐水泥砂浆中，超细矿渣掺量为20%时各种性能效果较佳，其28d抗折、抗压、抗折粘结强度相对值及收　　缩率分别为7.31MPa, 46.9MPa, 1.62, 0.029;在硅酸盐水泥砂浆中，超细矿渣掺量为30%时各种性能效果较佳，其28d抗折、抗压、抗折粘结强度相对值及收缩率分别为10.35MPa,66.4 MPa, 1.54, 0.058。又由于超细矿渣二次火山灰作用使得材料结构密实，材料抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性提高。　　 (2)采用不同配比的聚合物胶粉时，胶粉砂浆流动度都随掺量的增加而增大，抗折、抗压强度均有所提高，且随着掺量的增加水泥砂浆的压折比显著降低，改善了砂浆柔韧性。砂浆在聚合物胶粉掺量为10%时，各种性能较好，其硫铝酸盐水泥砂浆中28d压折比、抗折粘结强度相对值及收缩率分别为4.92, 1.62, 0.01;其硅酸盐水泥砂浆中28d压折比、抗折粘结强度相对值及收缩率分别为5.75, 1.52, 0.048。又由于聚合物胶粉填隙及成膜作用，砂浆耐久性得到提高。　　 (3)将超细矿渣和聚合物胶粉复掺对砂浆性能进行正交优化，在硫铝酸盐水泥砂浆中当超细矿渣掺量为20%聚合物胶粉为10%时力学性能达到较好，其28d抗折强度、抗压强度、压折比分别为9.51 MPa, 46.9 MPa, 4.92:在硅酸盐水泥砂浆中当超细矿渣掺量为30%聚合物胶粉为10%时力学性能达到较好，其28d抗折强度、抗压强度、压折比分别为10.38MPa, 63.7 MPa, 6.13。　　 (4)掺入超细矿渣和聚合物胶粉均对水泥砂浆的耐磨性能有不同程度的改善。在硫铝酸盐水泥砂浆中，掺入超细矿渣为20%时单位磨损量为3.48kg/m2，比基准样降低了17.3%;掺合物胶粉为10%时单位磨损量为2.85kg/m2，比基准样降低了47.7%。在硅酸盐水泥砂浆中，掺入超细矿渣为30%时单位磨损量为4.06kg/mz，比基准样降低了16.3%;掺入聚合物胶粉为10%时单位磨损量为3.87kg/m2，比基准样降低了25.3%。最后结合孔结构分析表明，超细矿渣与聚合物胶粉填充硬化浆体的空隙中，使硬化浆体的孔隙率进一步降低，对砂浆的耐磨性能有较显著的改善作用。

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