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论文以研发聚合物水泥混凝土罩面材料为主线,从配制适宜的丁苯胶乳聚合物入手,分析了丁苯胶乳在水泥基材料中的适用性,揭示了丁苯胶乳水在泥砂浆内部的作用机理。进一步研究了丁苯胶乳砂浆的流变特性,建立了丁苯胶乳砂浆的流变模型及流变方程,揭示了丁苯胶乳对砂浆粘弹性能的作用机理。研究证实了丁苯胶乳对砂浆孔结构分布、弹性恢复性能、力学性能及耐磨性能具有较好的改善效果。
在新材料开发和理论分析的基础上,根据丁苯胶乳对砂浆性能的改善作用,基于浆体与骨料两相材料理论,开发了性能良好的丁苯胶乳混凝土罩面材料,揭示了丁苯胶乳在高频振捣、低水灰比、复掺纤维耦合环境下的成膜特性及作用机理,指出在低水灰比条件下丁苯胶乳对混凝土性能的增强原理,利用高频振捣时气、液、固三相时变驱动规律有效避免了丁苯胶乳对混凝土强度的降低效应。纤维复合使用起到了网络搭接作用,增强了丁苯胶乳在混凝土内部的成膜结构,对混凝土力学性能、路用性能均有显著地提高。
考虑混凝土罩面层与沥青层的组合效应,进一步研究层间结合技术,基于丁苯胶乳对水泥浆体粘弹性的改善作用,提出了粘附性与嵌锁锚固相结合的理论模型,利用层间结合料与层间接触面处理技术进一步加强了层间结合性能,揭示了不同层间结合状态混凝土罩面层与沥青层整体抗变形规律及动态疲劳特性。研究发现丁苯胶乳净浆粘结料与层间接触面桩式加固复合作用,有效提高丁苯胶乳混凝土罩面层与沥青层层间结合性能和整体变形性能,并改善了其疲劳变形性能和耐久性能。
鉴于丁苯胶乳混凝土罩面用于表面层的使用功能,利用丁苯胶乳对水泥基材料粘附性及弹性增强效应,研发了高抗滑、耐磨、低噪音混凝土表面功能层材料,揭示了其构造深度和抗滑耐磨性能的形成原理。研究指出水泥浆体与骨料体积比控制在1:2,其中浆体材料复掺丁苯胶乳和纤维材料,其抗滑、耐磨性能及降噪效果最佳。进一步分析了表面功能层骨料分布特性,建立了骨料比例、骨料比例标准差及构造深度三个维度与抗滑值之间的定量关系式,从理论上分析了路面抗滑性能形成的影响因素和作用机理。
综上,论文围绕超薄聚合物改性水泥混凝土罩面材料及性能进行理论分析和试验研究,研究了丁苯胶乳对砂浆及混凝土性能的影响规律,改善了混凝土罩面层与沥青层层间结合性能,提高了丁苯胶乳混凝土罩面表面使用功能,提升了超薄聚合物水泥混凝土罩面的综合性能。
在新材料开发和理论分析的基础上,根据丁苯胶乳对砂浆性能的改善作用,基于浆体与骨料两相材料理论,开发了性能良好的丁苯胶乳混凝土罩面材料,揭示了丁苯胶乳在高频振捣、低水灰比、复掺纤维耦合环境下的成膜特性及作用机理,指出在低水灰比条件下丁苯胶乳对混凝土性能的增强原理,利用高频振捣时气、液、固三相时变驱动规律有效避免了丁苯胶乳对混凝土强度的降低效应。纤维复合使用起到了网络搭接作用,增强了丁苯胶乳在混凝土内部的成膜结构,对混凝土力学性能、路用性能均有显著地提高。
考虑混凝土罩面层与沥青层的组合效应,进一步研究层间结合技术,基于丁苯胶乳对水泥浆体粘弹性的改善作用,提出了粘附性与嵌锁锚固相结合的理论模型,利用层间结合料与层间接触面处理技术进一步加强了层间结合性能,揭示了不同层间结合状态混凝土罩面层与沥青层整体抗变形规律及动态疲劳特性。研究发现丁苯胶乳净浆粘结料与层间接触面桩式加固复合作用,有效提高丁苯胶乳混凝土罩面层与沥青层层间结合性能和整体变形性能,并改善了其疲劳变形性能和耐久性能。
鉴于丁苯胶乳混凝土罩面用于表面层的使用功能,利用丁苯胶乳对水泥基材料粘附性及弹性增强效应,研发了高抗滑、耐磨、低噪音混凝土表面功能层材料,揭示了其构造深度和抗滑耐磨性能的形成原理。研究指出水泥浆体与骨料体积比控制在1:2,其中浆体材料复掺丁苯胶乳和纤维材料,其抗滑、耐磨性能及降噪效果最佳。进一步分析了表面功能层骨料分布特性,建立了骨料比例、骨料比例标准差及构造深度三个维度与抗滑值之间的定量关系式,从理论上分析了路面抗滑性能形成的影响因素和作用机理。
综上,论文围绕超薄聚合物改性水泥混凝土罩面材料及性能进行理论分析和试验研究,研究了丁苯胶乳对砂浆及混凝土性能的影响规律,改善了混凝土罩面层与沥青层层间结合性能,提高了丁苯胶乳混凝土罩面表面使用功能,提升了超薄聚合物水泥混凝土罩面的综合性能。