發(fā)布時(shí)間：2018-12-28 07:29

【摘要】：我國(guó)西部地區(qū)氣候干旱寒冷、日溫差大、低溫時(shí)間長(zhǎng)、水分蒸發(fā)快,惡劣的氣候條件制約著水泥混凝土的水化進(jìn)程和初期強(qiáng)度形成,并且易導(dǎo)致其發(fā)生開(kāi)裂、凍害等現(xiàn)象。與普通硅酸鹽水泥不同,氯氧鎂水泥是利用水合氯氧鎂離子在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng)形成的一種氣硬性凝結(jié)材料,具有凝結(jié)硬化快、早期強(qiáng)度高、易養(yǎng)護(hù)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)隨著西部地區(qū)鹽湖資源的蓬勃開(kāi)發(fā),大量副產(chǎn)物老鹵(氯化鎂)工業(yè)廢棄物的大量堆積,嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境。鑒于此,對(duì)氯氧鎂水泥道路混凝土材料組成設(shè)計(jì)與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,攻克氯氧鎂水泥在道路工程應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題�；诼妊蹑V水泥水化作用機(jī)理和晶體相變轉(zhuǎn)變理論,對(duì)其基本組成材料進(jìn)行優(yōu)化篩選,確定氯氧鎂水泥合理組成,并提出氯氧鎂水泥力學(xué)特性與耐水性指標(biāo)要求;開(kāi)發(fā)4種系列復(fù)合氯氧鎂水泥(粉煤灰氯氧鎂水泥、石粉氯氧鎂水泥、白云石粉鎂水泥和抗水鎂水泥),研究摻合料對(duì)氯氧鎂水泥性能的影響,確定合理的摻加方法、摻量及指標(biāo)要求;提出了低溫環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)方法,評(píng)價(jià)了氯氧鎂水泥低溫適應(yīng)性。針對(duì)青海等地區(qū)的氣候特點(diǎn),重點(diǎn)研究氯氧鎂水泥替代普通硅酸鹽水泥后道路混凝土關(guān)鍵參數(shù)對(duì)混凝土工作性能和力學(xué)特性的影響,確定氯氧鎂水泥混凝土關(guān)鍵參數(shù)的合理取值范圍;針對(duì)氯氧鎂水泥混凝土強(qiáng)度高、易開(kāi)裂等問(wèn)題,采用纖維增強(qiáng)技術(shù)手段,對(duì)氯氧鎂水泥混凝土進(jìn)行了增強(qiáng)增韌設(shè)計(jì);基于現(xiàn)有的外加劑不能滿(mǎn)足氯氧鎂水泥混凝土施工的需求,采用分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),研發(fā)出適用于氯氧鎂水泥的緩凝型聚羧酸減水劑;借鑒普通水泥混凝土設(shè)計(jì)流程框架,基于工作特性、力學(xué)特性及耐水性指標(biāo)要求,提出了氯氧鎂水泥混凝土材料技術(shù)要求及組成設(shè)計(jì)方法,并對(duì)氯氧鎂水泥路用性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。根據(jù)氯氧鎂水泥混凝土耐水性分析結(jié)論,對(duì)青海省潮濕系數(shù)分布狀況進(jìn)行調(diào)研,劃分了全省氣候分區(qū),提出氯氧鎂水泥混凝土在青海省各氣候分區(qū)的耐水性指標(biāo)要求;基于氯氧鎂水泥混凝土材料組成特點(diǎn),結(jié)合普通水泥混凝土的制備工藝,提出氯氧鎂水泥混凝土制備新技術(shù);結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)示范性工程實(shí)踐,確定以工藝流程、時(shí)間控制及混凝土材料緩凝措施共用的技術(shù)措施,結(jié)合已有普通水泥混凝土施工流程優(yōu)化,最終形成了氯氧鎂水泥混凝土路面工程與涵洞工程的施工工藝,對(duì)竣工通車(chē)2年來(lái)的使用效果進(jìn)行了跟蹤評(píng)價(jià),并采用性?xún)r(jià)比評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)了其經(jīng)濟(jì)效益。
[Abstract]:In the western part of China, the climate is dry and cold, the daily temperature difference is big, the low temperature time is long, the moisture evaporates quickly, the bad climate conditions restrict the hydration process and the initial strength formation of the cement concrete, and it is easy to cause the phenomenon such as cracking, freezing injury and so on. Different from ordinary Portland cement, magnesium oxychloride cement is a kind of gas-hard condensation material formed by condensation reaction of magnesium oxychloride hydrate under certain conditions. It has the advantages of fast setting hardening, high early strength, easy maintenance, good durability and so on. At the same time, with the rapid development of salt lake resources in the western region, a large number of by-products (magnesium chloride) industrial waste accumulation, seriously polluted the surrounding environment. In view of this, the key technology of material composition design and application of magnesium oxychloride cement road concrete is studied systematically, and the technical problems of magnesium oxychloride cement application in road engineering are solved. Based on the hydration mechanism of magnesium oxychloride cement and the theory of crystal phase transition, the basic composition of magnesium oxychloride cement was optimized and screened, and the reasonable composition of magnesium oxychloride cement was determined, and the requirements of mechanical properties and water resistance index of magnesium oxychloride cement were put forward. Four series of composite magnesium oxychloride cement (fly ash magnesium oxychloride cement, stone powder magnesium oxychloride cement, dolomite magnesium cement and water-resistant magnesium cement) were developed, and the influence of admixture on the properties of magnesium oxychloride cement was studied. Quantity and index requirement; The low temperature adaptability test method of magnesium oxychloride cement was put forward and the low temperature adaptability of magnesium oxychloride cement was evaluated. According to the climatic characteristics of Qinghai and other areas, the influence of the key parameters of road concrete after replacing ordinary Portland cement with magnesium oxychloride cement on the working performance and mechanical properties of concrete is studied. Determine the reasonable range of key parameters of magnesium oxychloride cement concrete; Aiming at the problems of high strength and easy cracking of magnesium oxychloride cement concrete, the strengthening and toughening design of magnesium oxychloride cement concrete is carried out by means of fiber reinforcement technique. Based on the fact that the existing admixture can not meet the needs of construction of magnesium oxychloride cement concrete, a retarded polycarboxylic acid water reducer suitable for magnesium oxychloride cement is developed by using molecular structure design technology. The technical requirements and composition design method of magnesium oxychloride cement concrete material are put forward based on the design flow frame of ordinary cement concrete and the requirements of working characteristics, mechanical properties and water resistance index. The road performance of magnesium oxychloride cement was studied systematically. According to the conclusion of water resistance analysis of magnesium oxychloride cement concrete, the distribution of moisture coefficient in Qinghai Province is investigated, and the climatic zone of Qinghai Province is divided, and the requirement of water resistance index of magnesium oxychloride cement concrete in every climate zone of Qinghai Province is put forward. Based on the composition characteristics of magnesium oxychloride cement concrete and the preparation technology of ordinary cement concrete, a new preparation technology of magnesium oxychloride cement concrete is put forward. Combined with the field demonstration engineering practice, the technical measures shared by the process flow, time control and concrete material retarding measures were determined, and combined with the existing ordinary cement concrete construction process optimization, Finally, the construction technology of magnesium oxychloride cement concrete pavement engineering and culvert project is formed. The application effect of completion and opening to traffic for 2 years is evaluated, and its economic benefit is evaluated by using the evaluation method of performance-price ratio.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U414

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本文編號(hào)：2393677