桥面铺装用玄武岩纤维聚合物混凝土性能研究

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玄武岩纤维聚合物水泥混凝土是国际上近些年发展极为快速的新型水泥复合型材料,它在抗冻性能、耐冲击、抗拉抗弯强度等性能方面有着极为显著的优势,使之在水利、机场、道路、军事等诸多领域得到广泛应用,在公路领域多应用在桥面铺装层的修筑工作中。当混凝土中掺加聚合物乳液时,在水泥粒子及其水化物、骨料和纤维界面上的部分区域构筑成聚合物薄膜,后者对水泥粒子、骨料以及水化物、纤维等等有着显著的包裹效应,显著降低混凝土内部裂纹产生和扩展的可能性。界面过渡层的存在,使混凝土的内部结构结合紧密,当混凝土受力时,有效缓解复合材料中由材料突变引起的应力集中,增强混凝土抵御外部环境的能力,结果显著提高了混凝土的力学性能和长期性能。玄武岩纤维聚合物水泥混凝土作为路面铺装材料可以改善路面的铺装性能,提高路面和桥面的抗压强度,延长其使用寿命。本文进行了混凝土力学性能和耐久性能试验,提出了应用于桥面铺装层的C50玄武岩聚合物水泥混凝土配合比;同时结合工程实际,提出玄武岩纤维聚合物水泥混凝土桥面铺装层施工工艺,取得了良好的使用效果。玄武岩纤维和聚合物对普通混凝土力学性能、工作性能和耐久性能三个方面的影响进行研究,提出了玄武岩纤维聚合物在普通混凝土中的合适掺量,改善了普通混凝土的性能;同时提出了玄武岩纤维聚合物水泥混凝土桥面铺装施工工艺,取得了良好的工程应用效果。单掺玄武岩纤维和丁苯乳液聚合物,混凝土的早期抗压强度有略微降低,但是28d抗压强度影响不大;同时,二者单掺可以显著提高混凝土的抗折强度和劈裂强度。玄武岩纤维和聚合物乳液的复掺可以改善混凝土的干缩性能和抗氯离子渗透性能,但二者对混凝土干缩、抗氯离子渗透性能的改善层面存有一个合适的掺量区间。进行了玄武岩纤维聚合物水泥混凝土界面过渡区的形貌和微观结构特征分析,给出了玄武岩纤维和聚合物对水泥混凝土性能改善的机理。通过水泥混凝土桥面铺装层试验段的铺筑,得到了玄武岩纤维聚合物水泥混凝土桥面铺装层的施工工艺。
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