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水泥道路混凝土因原材料来源广泛,造价低,环保等优势已成为目前乃至今后我国道路混凝土的发展重点,然而随着我国公路交通的日益繁重,道路建设的快速增加,大量水泥混凝土路面的实际寿命往往达不到设计要求的年限,国家为此每年都要花费巨额的资金对道路进行维修和重建,而维修和重建这些被损坏的路面所用的水泥还需要消耗国家大量的能源和资源,因此延长水泥道路混凝土的使用寿命,减少国家经济损失,减少用于道路混凝土建设的能源和资源消耗,对我国的交通建设以及可持续发展具有重要的意义。
低热硅酸盐水泥作为一种绿色新型水泥,具有低水化热、外加剂适应性好、远龄期强度高、优良的耐久性等特点,同时在生产过程中还具有低资源、能源消耗,低环境负荷的优点。为此,本课题提出将低热水泥用于道路混凝土的研究。结合道路混凝土的实际情况,本课题对比研究了低热水泥与同强度等级的普通硅酸盐水泥配制的道路混凝土在长期力学性能、干缩性能、抗渗性能、抗冲击性能、耐磨性能,以及温度应力方面的差异,并从混凝土的组成材料与结构特征入手利用压汞法、XRD、DTA-TG等测试方法分析了差异的原因,进一步论证了低热水泥用于道路混凝土的可行性及优势。
研究结果发现低热水泥道路混凝土有着优良的远龄期力学性能;较低的水化温升和温度应力,与普通硅酸盐水泥相比,低热水泥配制的道路混凝土具有更好的抗开裂性能;在28天龄期由于低热水泥水化率较低,其道路混凝土的强度性能、抗渗性、耐磨性略差于普通硅酸盐水泥混凝土,到了60天龄期之后,由于低热水泥具有的持续水化能力以及水化产物中生成较多的水化硅酸钙凝胶,其道路混凝土的上述性能均优于普通硅酸盐水泥混凝土。而它的干缩以及抗冲击性能无论在早期或后期都优于普通硅酸盐水泥道路混凝土。
实验结果表明,与普通硅酸盐水泥相比,用低热水泥配制的道路混凝土具有更优异的长期强度性能和耐久性,有利于提高道路混凝土的质量,延长路面的使用寿命。