地聚合物基路面修补材料的制备及性能研究

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1、地聚合物基路面修补材料的制备及性能研究重庆大学硕士学位论文学生姓名：李硕指导教师：彭小芹教授专业：材料科学与工程学科门类：工学重庆大学材料科学与工程学院二OO八年四月StudyonPreparationandPropertiesofGeopolymer-BasedRoadRepairingMaterialsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofMaterialsbyLiShuoSupervisor:Prof.PengXiaoqi

2、nMajor:MaterialsScienceandEngineeringCollegeofMaterialScienceandEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril2008重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着公路交通量和汽车载重量的日益增长，早期修建的水泥混凝土路面由于水泥制品耐久性不足，均出现了不同程度的破损现象。最初大多表现为路面的局部病害，如裂缝、孔洞坑槽等。如果这些小范围的局部病害得不到及时有效的修复，最终将导致路面更严重的破坏，造成更大的经济损失。路面局部快速修补技术具有施工快速、简单、方便等特点，

3、可以避免整板修复带来的开放交通时间长、不经济的缺点，已经成为路面快速修补技术中不可或缺的部分。但是现有路面局部快速修补材料都是以水泥基材料为主，存在着修补界面粘结差、质量参差不齐等局限性，已经成为路面局部快速修补技术发展的瓶颈，制约了它的进一步应用和发展。因此开发价格合理，性能优良的路面局部快速修补材料就显得尤为迫切和重要。本文采用偏高岭土、普通硅酸盐水泥和碱性激发剂组成的特种胶凝材料体系，以中砂为细集料制备了一种新型路面局部快速修补材料。讨论了激发剂种类、掺加方式、含量等对地聚合物强度的影响；研究了含钙化合物对地聚合物的改性，其中包括对凝结时间、强度以及粘结强度、收缩性能的影

4、响；通过XRD、SEM、DSC-TG等现代测试方法对改性地聚合物进行了微观分析，探讨了地聚合物的反应过程；初步了研究了地聚合物基路面局部快速修补材料的抗硫酸盐腐蚀性能、抗碱集料反应性能、耐高温性能、耐磨性能；此外还对路面局部修补工艺进行了总结。研究结果表明：①激发剂的种类、掺加方式、含量对强度存在显著的影响，应综合考虑强度、施工操作性和经济性加以选择。②地聚合物基路面局部快速修补材料具有早强、快硬、高强等特点。4小时抗折强度可以达到4.21MPa，抗压强度为25.6MPa，56天强度可达110.6MPa；初凝时间可根据施工现场气温控制在20~40min；粘结强度较高，收缩较小。

5、③地聚合物基路面局部快速修补材料的主要组成相为无定形的硅铝酸盐矿物，在早期可能含有少量水化硅酸钙。④地聚合物基路面局部快速修补材料抗硫酸盐腐蚀性能、抗碱集料反应性能、耐高温性能、耐磨性能均较为优异。关键词：地聚合物，路面局部修补，耐久性，机理I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWithhighwaytrafficandthegrowingcarcarryingcapacity,theearlyconstructionofcementconcretepavementhavevaryingdegreesofdamagephenomenonbecauseoflackofdu

6、rabilityofcementproducts.Mostoftheroadputupthelocaldiseases,suchascracks,holesandotherpits.Ifthesesmall-scalelocaldiseasesarenottimelyandeffectiverestoration,itwilleventuallyleadingtomoreseriousdamagetotheroadandcausinggreatereconomiclosses.Localroadrepairingtechnologieshavesomefeaturessucha

7、sfastconstruction,simpleandconvenient,whichcanavoidtheshortcomingsofrestoringtheentireboardandeconomy,andhasbecomeanindispensablepartoffastroadrepairtechnology.However,themainlyexistinglocalroadrepairingmaterialsarecement-basedmaterialswhichhavesom