水泥颗粒特性对路面混凝土耐久性的影响研究

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随着水泥混凝土路面的迅速发展,混凝土路面的耐久性问题日益凸现。而水泥作为混凝土主要的组成材料,水泥的特性品质也是决定混凝土优劣的重要条件之一,其影响主要体现在以下几个方面:(1)水泥的细度(比表面积和颗粒分布);(2)水泥的标准稠度用水量和凝结时间;(3)水泥的强度等级;(4)水泥的氧化镁和三氧化硫含量;(5)水泥的矿物组成;(6)水泥的品种。因此,研究水泥的技术性能对解决道路混凝土的耐久性问题是至关重要的。本文以国内外研究现状和项目背景为依托,深入开展了水泥技术性质包括强度、水泥颗粒体系特征(比表面积、颗粒分布)、化学组成、标准稠度用水量、凝结时间,抗冻,抗硫酸盐侵蚀,干缩等对道路混凝土耐久性能的影响研究。本文将道路耐久性分为耐荷性和耐候性两方面考虑,耐荷性主要指水泥基材对力学作用的抵抗能力,耐候性是指水泥基材抵抗气候条件作用的性能。文中通过对不同地区的水泥进行胶砂试验,比较了不同地区水泥的化学性能,物理性能的不同,从而找出影响道路混凝土耐久性能的因素;利用Mastersizer2000激光粒度分析仪测定水泥颗粒组成,运用灰色系统理论,重点分析了水泥的颗粒分布对水泥性能的影响,明确了水泥颗粒分布与水泥各项性能的相关性影响,并用混凝土加以验证,从而推荐出合理的水泥技术指标。由水泥颗粒分布对水泥混凝土性能的影响规律得出,对水泥性能起促进或削弱作用的分界点为30μm的颗粒,关键颗粒界限(<30μm颗粒)、关键颗粒范围(3-30μm颗粒)、特征粒径x值和分布参数x*n值同水泥和混凝土耐久性能之间有很好的相关性,因此称这四个参数为基于水泥颗粒体系的水泥技术指标。同时,根据道路水泥标准对水泥的矿物组成进行优化,改善水泥熟料中硅酸盐矿物含量及硅酸三钙含量,铝酸三钙和铁铝酸四钙含量,从而保证道路用水泥的质量。
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