本文選題：磷酸鎂水泥　切入點：快硬早強　出處：《鄭州大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：修復破損路(道)面時,通常的做法是在原有路面上作(鋼纖維)混凝土罩面加鋪層,對于一些特殊道面諸如機場跑道、重要橋面等,更需快速搶修盡快通車。磷酸鎂水泥具有凝結(jié)硬化快、早期強度高、在低溫下(零下20°)仍可水化、耐高溫性好、與舊混凝土的黏結(jié)性能優(yōu)異、施工方便等優(yōu)點。微細鋼纖維相較于普通鋼纖維,單位體積摻量下纖維根數(shù)更多,在混凝土基體中的分布更均勻且不易結(jié)團,尺寸更小,更適合修復工程。本文基于微細鋼纖維優(yōu)良改性作用和磷酸鎂水泥獨特性能,配制微細鋼纖維磷酸鎂水泥砂漿(Micro-fine Steel Fibre Reinforced Magnesia-Phosphate-Cement Mortar,簡稱MSFRMM),研究其力學性能和罩面修復混凝土路面板性能。本文開展工作如下:(1)磷酸鎂水泥(Magnesia-Phosphate-Cement,簡稱MPC)的配制,研究了硼砂和復合兩種緩凝劑下水膠比(W/C)、氧化鎂與磷酸鹽的物質(zhì)的量比(M/P)及緩凝劑摻量對凝結(jié)時間與抗壓強度的影響。(2)MSFRMM的力學性能,探究緩凝劑種類及摻量、水膠比、膠砂比、齡期和纖維摻量對抗壓、抗折等基本力學性能和彎曲韌性的影響。(3)罩面修復普通混凝土板的受彎試驗,優(yōu)選MSFRMM配比,模擬混凝土路面板罩面修補,通過受彎試驗,分析加鋪層厚度、加鋪層材料及纖維摻量等對破壞特征、極限承載力和撓度等的影響。論文取得了以下成果:(1)MPC的最佳配比:水膠比0.12,M/P為4,硼砂摻量6%或復合緩凝CR=9%;緩凝劑最佳摻量下,復合緩凝劑時強度較硼砂下降8%,但凝結(jié)時間卻增加一倍。(2)采用硼砂和復合緩凝劑時,抗壓強度分別可達36.2MPa(6h)、47.4MPa(12h)、50.1MPa(1d)、58.4MPa(3d)、68.2MPa(7d)和37.3MPa(6h)、40.9MPa(12h)、46.7MPa(1d)、50.8MPa(3d)、56.2MPa(7d),抗折強度可達9.5MPa(6h)、11.4MPa(12h)、15.6MPa(1d)、16.0MPa(3d)、17.4MPa(7d)和12.3MPa(6h)、16.3MPa(12h)、15.3MPa(1d)、19.4MPa(3d)、22.4MPa(7d),早期強度高,適用于道面快速搶修,采用復合緩凝劑時的抗折強度更大,纖維增韌作用更明顯,相同水膠比下,復合緩凝劑的漿體拌合性更好。(3)材料彎曲試驗的荷載-撓度曲線有較明顯的變形硬化特征;各齡期下試件均為韌性破壞;彎曲性能隨齡期增加而提高,在3d齡期時基本保持穩(wěn)定。(4)MSFRMM做加鋪層時,試件表現(xiàn)為多點多裂縫的韌性破壞,初始裂縫出現(xiàn)后在一定撓度內(nèi)依然能夠帶裂縫繼續(xù)承載,荷載-撓度曲線表現(xiàn)出明顯的應變硬化特征。(5)相同加鋪層厚度時,MSFRMM較普通混凝土罩面修復的承載力有顯著提高,破壞時的撓度顯著增加,與普通混凝土罩面修復板極限承載力相等的MSFRMM修復板殘余強度對應的撓度較普通混凝土罩面時急劇增加,變形適應能力很強,板的韌性顯著提高。(6)加鋪層增厚時,各種加鋪材料修復板的極限承載力都明顯增加;加鋪層纖維摻量增加極限承載力提高,但大于1.2%時提高不明顯。
[Abstract]:When repairing damaged road (road) surface, the usual method is to make concrete overlay (steel fiber) overlay on the original pavement, for some special pavement such as airport runway, important bridge deck, etc. The magnesium phosphate cement has the advantages of fast setting and hardening, high early strength, hydration at low temperature (minus 20 擄), good high temperature resistance and excellent bonding performance with old concrete. Compared with the ordinary steel fiber, the micro steel fiber has more fiber roots per unit volume, more uniform distribution in the concrete matrix, less agglomeration and smaller size. This paper is based on the excellent modification of fine steel fiber and the unique properties of magnesium phosphate cement. Micro-fine Steel Fibre Reinforced Magnesia-Phosphate-Cement Mortar (MPC), a micro-fine Steel Fibre Reinforced Magnesia-Phosphate-Cement mortar, is prepared to study its mechanical properties and the properties of overlay repairing concrete pavement. The main work of this paper is as follows: 1) Magnesia-Phosphate-Cement-Cement. The effects of borax and composite retarder on the setting time and compressive strength were studied, and the effects of the content of magnesium oxide and phosphate on the setting time and compressive strength were studied. The types and contents of retarder, the ratio of water to binder, the ratio of cement to sand, the ratio of water to binder and the ratio of cement to sand were studied. Effect of age and fiber content on the basic mechanical properties and flexural toughness. The flexural test of repairing ordinary concrete slabs with overlay is carried out. The MSFRMM ratio is selected to simulate the repair of concrete pavement overlay, and the bending test is carried out. The failure characteristics of overlay thickness, overlay material and fiber content are analyzed. The effects of ultimate bearing capacity and deflection. The following results are obtained: water / binder ratio 0.12m / P = 4, borax content 6% or composite retarder CR9, and the optimum dosage of retarder, When using borax and composite retarder, the compressive strength can be up to 36.2 MPA / 6h, respectively, and the compressive strength can reach 47.4MPa / 12h / h ~ 50.1 MPA / 1 / 58.2MPa / 3d ~ 68.2MPa / 7d) and 37.3MPA / 6h / 40.9MPa / 12hm / 46.7MPa1d / 56.2MPa / 7d / 7d, respectively. When the composite retarder is used, the flexural strength is larger and the fiber toughening effect is more obvious. Under the same water / binder ratio, the composite retarder has better mixing property of the slurry, and the load-deflection curve of the bending test of the composite retarder has obvious deformation hardening characteristics. The flexural properties increased with the increase of age, and the flexural properties increased with the increase of age. When the specimens were covered with MSFRMM, the flexural properties showed the toughness failure of multi-point and multi-fracture when they were covered with MSFRMM at the age of 3 days, and the flexural properties of the specimens increased with the increase of age. After the initial crack appears, the bearing capacity of the crack can be continued with the crack within a certain deflection. The load-deflection curve shows obvious strain-hardening characteristics. 5) when the overlay thickness is the same, the bearing capacity of MSFRMM is significantly higher than that of the ordinary concrete overlay repair. The deflection of the MSFRMM repair slab which is equal to the ultimate bearing capacity of the ordinary concrete overlay plate increases dramatically compared with that of the ordinary concrete cover slab, and the deformation adaptability is very strong. When the thickness of the overlay is thickened, the ultimate bearing capacity of the overlay is obviously increased, and the ultimate bearing capacity is increased when the fiber content of the overlay is increased, but the increase is not obvious when the thickness of the overlay is greater than 1.2.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ177.62

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