半柔性路面的灌注水泥砂浆抗压性能研究.pdf

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1、2014年第35卷S2半柔性路面的灌注水泥砂浆抗压性能研究123章远皓，朱文辉，王永杰（1.空军勤务学院机场工程与保障系，徐州221000；2.空军房地产管理局，北京100000；3.济空机场工兵勤务队，济南250000）摘要：该文旨在探讨半柔性路面水泥灌浆的抗压性能。通过实验找出水灰比，高效减水剂百分比，和使用硅粉是否能提高水泥砂浆抗压性能。结果表明，5%硅粉与足够量的高效减水剂和合理的水灰比，能提高水泥砂浆的抗压性能，满足公路性能要求。关键字：半柔性路面；抗压性能；高效减水剂；水灰比半柔性路面是指

2、在开级配多空隙沥青混合料中灌入特殊水泥砂浆而形成的复合路面。它具有较好的高温稳定性，低温抗裂性，抗滑性能，水稳定性，耐油，耐酸，易着色等特点[1]。本研究旨在探讨水泥砂浆抗压强度.1材料和实验程序1.1水泥浆混合物水泥浆主要使用的材料是普通波特兰水泥（OPC）和硅灰（SF）。OPC的密度3.10g/cm3，表面面积为335m2/kg。具体的硅粉（SF）密度为2.2g/cm3和表面面积20000m2/kg。水灰比的变化范围控制在0.30到0.50。减水剂（SP）的用量控制在水泥重量的1%～2.5%范围内

3、。1.2混合比例水泥浆的混合物分两组设计。第一水泥浆组（GM1）含有100%的OPC，第二水泥浆组（GM2a和GM2b）包含有关5%，10%的硅粉作为替代OPC。同时添加不同比例的高效减水剂（SP）。水泥浆混合物混合的明细见表1。表1水泥砂浆配比混合料/%混合料设计SP百分比/%水灰比OPCSF1.00.300.350.400.450.501.50.300.350.400.450.50GM110002.00.300.350.400.450.502.50.300.350.400.450.501.00.3

4、00.350.400.450.501.50.300.350.400.450.50GM2a9552.00.300.350.400.450.502.50.300.350.400.450.501.00.300.350.400.450.501.50.300.350.400.450.50GM2b90102.00.300.350.400.450.502.50.300.350.400.450.501.3水泥浆的制备将水泥基灌浆材料进行混合，在实验室中使用的8升机械搅拌，搅拌后将新鲜浆液灌入在立方体抗压强度试验模具（

5、50mm×50mm×50mm）硬化成水泥砂浆混凝土。1.4实验研究将硬化水泥浆进行抗压强度试验。分别将1d，3d，7d和28d的试件放到万能试验机进行抗压强度测试。2结果与讨论在1d，3d，7d，28d测定的所有的混合物的抗压强度性能中，水泥砂浆的抗压强度与水灰比的增加成反比；即，较高的水灰比，较低的抗压强度，和较低的水灰比，较高的抗压强度。图1显示了在1d和28d不同的水灰比水泥砂浆的抗压强度性能。10090GM1，1天80GM2a，1天7060GM2b，1天5040GM1，28天30抗压强度（N/

6、mm2）20GM2a，28天10GM2b，28天000.30.350.40.450.5水灰比图11.5%SP的水泥砂浆抗压强度与水灰比之间的关系可以看出，抗压强度性能的降低，是与水灰比增加相关的。所有的混合物在1d和28d抗压强度性能是相似的。然而，水灰比为0.30和含有1.5%SP的GM1砂浆在1d的抗压强度最高为57.6N/mm2。水灰比为0.30和含有1.5%SP的GM2a砂浆，抗压强度最高在28d（91.7N/mm2）。由于硅粉掺入和龄期的增加使得试件抗压强度随之而增加。这表明硅粉在水泥基复合

7、材料的加入导致在一个较高的抗压强度，吸收率较低，较低的临界孔隙大小，一个较低的氯离子扩散系数，和较低的腐蚀率。原因可能是SF提高火山灰活性或促进反应来影响试件强度。混凝土也表现出了水灰比从0.30到0.50增加，抗压强度显著降低。结果相比，由于不同类型和材料的使用，即，水泥，SP，和SF，试件有明显的强度性能差异。为了获得足够强度的水泥浆，水泥辅料材料，即硅粉，已被广泛使用。在本研究中，SF是用来替代一小部分OPC的。使用SF的量分别为5%和10%。使用小比例的硅粉是因为硅灰能与OPC中的氢氧化钙水化

8、产生的很高的反应活性。硅灰对水泥基灌浆材料抗压强度性能的5212014年第35卷S2影响如表2所示。表2抗压强度抗压强度/（N·mm-2）水灰比SP百分比/%1d28d1.557.685.50.302.059.387.2GM11.540.268.10.352.038.366.21.555.491.70.302.057.592.5GM2a1.554.486.10.352.057.387.01.557.590.20.302.059.792.8GM2b1.55