超早强水泥基修补材料作用机理及应用技术研究

论文摘要

随着我国经济的快速增长,交通与建筑行业取得了前所未有的发展,水泥混凝土材料以其优异的性能及相对低廉的价格被广泛使用。然而,由于我国地质条件复杂,自然灾害频发,灾后抢通抢修工作变得十分重要。实践表明,灾后快速恢复交通,对保护人民生命财产安全和国防建设具有重大的现实意义。基于此,本文参考混凝土相关规范,对超早强修补材料的工作性、力学性和耐久性进行了系统研究；采用DTA和SEM从微观角度分析了超早强修补材料作用机理；通过工程实体应用研究了超早强修补材料施工工艺。本文取得的主要成果如下：系统研究了矿物掺合料与聚合物的种类及掺量等对超早强修补砂浆的影响规律。矿物掺合料的掺入可延长超早强修补砂浆可操作时间,但砂浆的流动性、抗折强度、抗压强度和粘结强度随着矿物掺合料的掺入有所降低；聚合物的掺入可以延长砂浆可操作时间,改善其流动性,提高砂浆的后期粘结强度,但却降低材料的抗折强度、抗压强度和早期粘结强度。矿物掺合料和聚合物的掺入可优化砂浆的内部结构,改善超早强修补砂浆的抗渗性、干缩性能和抗硫酸盐侵蚀性能等耐久性。研究了超早强修补混凝土的工作性、力学性和耐久性,结果表明：超早强修补混凝土具有良好的工作性能；具有早期强度高后期强度不倒缩的力学性能；具有抗渗等级高、抗疲劳性能好、高强耐磨等优异的耐久性能。在延安二十里铺机场等实体工程中得到成功应用,施工现场的跟踪调查表明超早强修补混凝土具有优异的工作性、力学性和耐久性,据此提出了超早强修补材料的施工工艺。微观测试结果显示：超早强修补材料早期生成了大量水化产物,并且随着龄期的增长,云雾状胶凝体增多,使内部结构更为密实,从而表现出早期强度高、后期强度不倒缩和良好的抗渗性、干缩性、抗疲劳性等耐久性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 原材料及试验方法
• 2.1 原材料
• 2.1.1 胶凝材料
• 2.1.2 细集料
• 2.1.3 粗集料
• 2.1.4 水
• 2.1.5 减水剂
• 2.1.6 矿物掺合料
• 2.1.7 聚合物
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 砂浆性能试验方法
• 2.2.2 混凝土性能试验方法
• 第三章 超早强水泥基修补砂浆试验研究
• 3.1 超早强水泥基修补砂浆配合比设计
• 3.1.1 超早强修补砂浆配合比设计基本原则
• 3.1.2 超早强修补砂浆配合比设计参数
• 3.2 超早强修补砂浆工作性能
• 3.2.1 矿粉对超早强修补砂浆工作性影响
• 3.2.2 粉煤灰对超早强修补砂浆工作性影响
• 3.2.3 硅灰对超早强修补砂浆工作性的影响
• 3.2.4 聚合物对超早强修补砂浆的影响
• 3.3 超早强修补砂浆力学性能
• 3.3.1 抗压、抗折强度
• 3.3.2 压折比
• 3.3.3 粘结强度
• 3.4 超早强修补砂浆耐久性能
• 3.4.1 抗渗性
• 3.4.2 干缩性能
• 3.4.3 抗硫酸盐侵蚀
• 3.5 本章小结
• 第四章 超早强修补混凝土试验研究
• 4.1 超早强修补混凝土配合比确定
• 4.2 界面粘结强度
• 4.3 超早强混凝土耐久性试验研究
• 4.3.1 抗磨耗性试验
• 4.3.2 抗疲劳试验
• 4.3.3 抗氯离子渗透试验
• 4.4 本章小结
• 第五章 超早强水泥基修补材料机理分析
• 5.1 差热分析
• 5.1.1 差热分析法基本原理
• 5.1.2 试验测试与分析
• 5.2 扫描电镜（SEM）
• 5.2.1 扫描电镜基本工作原理
• 5.2.2 试验测试与分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 超早强水泥基修补材料应用技术研究
• 6.1 路面破坏形式
• 6.2 修补工艺
• 6.3 工程应用
• 第七章 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的研究成果
• 致谢