掺矿渣微粉道路混凝土耐磨性研究

论文摘要

随着目前公路交通量逐年递增,大多数混凝土路面远未达到设计使用寿命就由于发生路面磨损而严重劣化,甚至破坏;作为道路混凝土重要性能之一,水泥混凝土路面的耐磨研究也因此变得日益重要。本文从满足道路混凝土基本技术性能要求出发,通过试验,分析矿渣微粉细度、胶凝材料用量、水灰比、养护条件以及矿渣微粉掺量等因素对水泥基材料耐磨性能的影响,进而试验分析掺矿渣微粉道路混凝土耐磨性能,及其与混凝土表面结构关系,并探讨改善矿渣微粉道路混凝土早期耐磨性能的措施。研究结果表明:1)水泥基材料的早期耐磨性能随着矿渣微粉细度的增大而提高,而随着矿渣微粉掺量的增加下降,采用小掺量,大细度矿渣微粉可提高其7d耐磨性能;2)掺矿渣微粉混凝土的早期(7d)耐磨性能主要与其表层砂浆结构的密实程度有关;3)矿渣微粉掺量大于30%时混凝土存在早期耐磨性能差,后期提高缓慢的问题,通过降低水灰比,减少矿渣微粉掺量可提高早期耐磨性能,增加适当胶凝材料用量,降低砂率及加强养护则可提高混凝土中后期抗磨耗能力。4)采用水灰比0.42,矿粉掺量20%,砂率36%配制掺矿渣微粉碎石(20mm粒径)混凝土28d耐磨性能＜3.6kg/m~2达到道路混凝土耐磨设计要求;5)掺入钢纤维同时进行表面强化措施提高掺矿渣微粉混凝土的早期7d耐磨性能13.7%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 路面耐磨性研究的发展及现状
• 1.2.1 混凝土磨损机理的研究
• 1.2.2 混凝土路面磨损方式的研究
• 1.2.3 耐磨性评价标准
• 1.2.4 提高水泥混凝土路面耐磨性能的技术及措施
• 1.3 矿渣微粉和矿渣微粉混凝土
• 1.3.1 矿渣微粉的主要成分
• 1.3.2 矿渣的分类
• 1.3.3 矿渣微粉在水泥和混凝土中的作用
• 1.3.4 矿渣微粉混凝土的性能特征
• 1.3.5 掺矿渣微粉混凝土耐磨性的研究
• 1.3.6 矿渣微粉混凝土工程应用实例
• 1.4 存在的问题
• 1.5 本文主要研究内容与技术路线
• 第二章 矿渣微粉对水泥基材料耐磨性能的影响分析
• 2.1 试验原材料及试验方法
• 2.2 矿渣微粉品种对水泥基材料性能的影响
• 2.2.1 矿渣微粉品种对水泥基材料流动度的影响
• 2.2.2 矿渣微粉品种对水泥基材料力学性能的影响
• 2.2.3 矿渣微粉品种对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.2.4 矿渣微粉掺量对砂浆强度的影响
• 2.3 正交试验分析矿渣微粉对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.3.1 正交试验各因素水平的确定
• 2.3.2 正交试验设计及结果
• 2.3.3 正交试验结果分析
• 2.4 单因素对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.4.1 养护条件对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.4.2 胶凝材料用量对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.4.3 矿渣掺量对水泥基材料耐磨性能的影响
• 2.5 本章小节
• 第三章 掺矿渣微粉道路混凝土的配制
• 3.1 试验原材料及试验方法
• 3.2 矿渣微粉道路混凝土的施工性能
• 3.2.1 矿渣微粉掺量对水泥基材料流动度的影响
• 3.3 矿渣微粉道路混凝土的力学性能
• 3.3.1 矿渣微粉掺量对不同品种骨料混凝土力学性能的影响
• 3.3.2 矿渣微粉掺量对不同骨料粒径混凝土力学性能的影响
• 3.4 矿渣微粉道路混凝土的干缩
• 3.5 配合比确定
• 第四章 掺矿渣微粉道路混凝土耐磨性能研究
• 4.1 试验原材料及试验方法
• 4.2 试验结果及分析
• 4.2.1 骨料品种对掺矿渣微粉混凝土耐磨性的影响
• 4.2.2 骨料粒径对掺矿渣微粉混凝土耐磨性的影响
• 4.2.3 胶凝材料用量对掺矿渣微粉混凝土耐磨性的影响
• 4.2.4 矿粉掺量对掺矿渣微粉混凝土耐磨性的影响
• 4.2.5 砂率对掺矿渣微粉混凝土耐磨性能的影响
• 4.3 本章小节
• 第五章 掺钢纤维提高矿粉道路混凝土耐磨性及改善措施的研究
• 5.1 掺矿渣微粉混凝土的早期耐磨性能的改善
• 5.1.1 试验原材料
• 5.1.2 采取的施工工艺
• 5.1.3 试验配合比及试验结果
• 5.1.4 分析与讨论
• 5.2 耐磨性能对比试验
• 5.2.1 试验配合比及结果
• 5.2.2 分析与讨论
• 5.3 钢纤维及施工工艺对混凝土耐磨性能影响机理分析
• 5.4 本章小节
• 第六章 结论及建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读硕士期间论文发表及参与科研情况