水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究

论文摘要

水泥是道路水泥混凝土重要的原材料之一,近年来随着水泥混凝土路面的迅猛发展,对水泥品质的要求也越来越高,提高水泥的技术性质是优化道路混凝土路用性能的重要途径。以往对于水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响的研究,大多偏重于建筑、水工等方面,专门针对道路混凝土的研究相对欠缺,并且缺乏系统性。因此,开展水泥的技术性质对道路混凝土路用性能的影响研究非常必要。本研究结合国内外研究现状和项目背景,深入分析了水泥技术性质包括标准稠度需水量、水泥凝结时间、水泥颗粒群特征(比表面积、颗粒分布、80μm筛余)、流动度、化学组成、体积安定性、强度、变形及耐久性等对道路混凝土路用性能的影响,明确了这些技术性质的表征参数以及在道路混凝土中所起的作用。经过系统分析,选择对道路混凝土性能影响敏感而且相对缺乏研究的水泥性能重点进行研究。通过室内试验和理论分析,研究了水泥的流变性质对新拌道路混凝土工作性的影响;分析了水泥化学组及工程性质对道路混凝土性能的影响;利用Mastersizer 2000激光衍射粒度分析仪测定了不同水泥颗粒粒度组成,运利用灰色系统理论,重点研究了水泥的颗粒分布对新拌水泥基材和硬化水泥基材路用性能的影响,明确了水泥颗粒分布与混凝土各项路用性能的相关性,并推荐出适应于不同气候分区的合理水泥粒径分布。本研究属于国家西部交通项目“道路水泥混凝土组成设计”的子项目“原材料技术性质对道路混凝土的影响”的研究内容,研究成果不仅对道路水泥混凝土原材料选材、组成设计及施工控制具有一定的指导意义,而且为相关规范的完善提供基础数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 必要性
• 1.3 国内外研究现状及评析
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 相关研究总结与分析
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 研究方案、试验方法及主要原材料技术性质
• 2.1 研究方案和技术路线
• 2.2 试验方法及测试技术
• 2.2.1 水泥技术性质试验
• 2.2.2 水泥颗粒分布分析
• 2.2.3 砂浆与混凝土性能试验
• 2.3 主要原材料技术性质
• 第三章 道路混凝土用水泥的主要技术性质
• 3.1 水泥的流变性质
• 3.1.1 水泥基材的流变学模型
• 3.1.2 流动度
• 3.1.3 标准稠度用水量与凝结时间
• 3.2 水泥的物理、化学性质
• 3.2.1 水泥颗粒群特征
• 3.2.2 水泥的化学组成及体积安定性
• 3.3 水泥的力学性质
• 3.3.1 强度
• 3.3.2 水泥的变形与性能
• 3.4 水泥石的工程性质
• 3.4.1 抗渗及抗冻性
• 3.4.2 抗侵蚀性
• 3.4.3 耐磨性
• 第四章 水泥流变性质对新拌道路混凝土工作性的影响
• 4.1 标准稠度用水量对道路混凝土流变性能的影响
• 4.2 水泥凝结时间对道路混凝土凝结速度的影响
• 4.3 水泥流动度与道路混凝土的坍落度
• 4.3.1 水泥净浆流动度
• 4.3.2 胶砂流动度
• 4.4 小结
• 第五章 水泥颗粒分布对新拌道路水泥基材的影响
• 5.1 基于灰色系统理论的水泥颗粒分布研究
• 5.1.1 灰色系统理论简介
• 5.1.2 基于灰色系统理论的水泥粒度关联性分析方法
• 5.2 原材料技术性质及试验方案设计
• 5.3 颗粒分布参数的相关性分析
• 5.4 水泥颗粒分布对标准稠度需水量的影响
• 5.5 水泥颗粒分布对新拌水泥胶砂性能的影响
• 5.6 小结
• 第六章 水泥颗粒分布对硬化道路水泥基材的影响
• 6.1 水泥颗粒分布对水泥胶砂性能的影响
• 6.1.1 胶砂强度
• 6.1.2 胶砂收缩性能
• 6.1.3 胶砂耐久性
• 6.2 水泥颗粒分布对道路混凝土性能的影响
• 6.2.1 强度
• 6.2.2 抗冻性
• 6.2.3 抗渗性
• 6.3 道路混凝土用水泥关键颗粒分布及建议
• 6.4 小结
• 第七章 水泥化学组成及工程性质对道路混凝土性能的影响
• 7.1 水泥化学组成与道路混凝土路用性能
• 7.1.1 水泥熟料矿物结构及特点
• 7.1.2 基于路用性能的水泥化学组成
• 7.2 水泥力学性质与道路混凝土路用性能
• 7.2.1 水泥强度对道路混凝土力学性能的影响
• 7.2.2 水泥石变形与道路混凝土收缩性能
• 7.3 水泥耐磨性与道路混凝土的抗剥蚀性能
• 7.3.1 磨损机理
• 7.3.2 水泥强度与道路混凝土的耐磨性
• 7.4 小结
• 第八章 结论及建议
• 8.1 主要结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢