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修复破损路(道)面时,通常的做法是在原有路面上作(钢纤维)混凝土罩面加铺层,对于一些特殊道面诸如机场跑道、重要桥面等,更需快速抢修尽快通车。磷酸镁水泥具有凝结硬化快、早期强度高、在低温下(零下20°)仍可水化、耐高温性好、与旧混凝土的黏结性能优异、施工方便等优点。微细钢纤维相较于普通钢纤维,单位体积掺量下纤维根数更多,在混凝土基体中的分布更均匀且不易结团,尺寸更小,更适合修复工程。本文基于微细钢纤维优良改性作用和磷酸镁水泥独特性能,配制微细钢纤维磷酸镁水泥砂浆(Micro-fine Steel Fibre Reinforced Magnesia-Phosphate-Cement Mortar,简称MSFRMM),研究其力学性能和罩面修复混凝土路面板性能。本文开展工作如下:(1)磷酸镁水泥(Magnesia-Phosphate-Cement,简称MPC)的配制,研究了硼砂和复合两种缓凝剂下水胶比(W/C)、氧化镁与磷酸盐的物质的量比(M/P)及缓凝剂掺量对凝结时间与抗压强度的影响。(2)MSFRMM的力学性能,探究缓凝剂种类及掺量、水胶比、胶砂比、龄期和纤维掺量对抗压、抗折等基本力学性能和弯曲韧性的影响。(3)罩面修复普通混凝土板的受弯试验,优选MSFRMM配比,模拟混凝土路面板罩面修补,通过受弯试验,分析加铺层厚度、加铺层材料及纤维掺量等对破坏特征、极限承载力和挠度等的影响。论文取得了以下成果:(1)MPC的最佳配比:水胶比0.12,M/P为4,硼砂掺量6%或复合缓凝CR=9%;缓凝剂最佳掺量下,复合缓凝剂时强度较硼砂下降8%,但凝结时间却增加一倍。(2)采用硼砂和复合缓凝剂时,抗压强度分别可达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),抗折强度可达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),早期强度高,适用于道面快速抢修,采用复合缓凝剂时的抗折强度更大,纤维增韧作用更明显,相同水胶比下,复合缓凝剂的浆体拌合性更好。(3)材料弯曲试验的荷载-挠度曲线有较明显的变形硬化特征;各龄期下试件均为韧性破坏;弯曲性能随龄期增加而提高,在3d龄期时基本保持稳定。(4)MSFRMM做加铺层时,试件表现为多点多裂缝的韧性破坏,初始裂缝出现后在一定挠度内依然能够带裂缝继续承载,荷载-挠度曲线表现出明显的应变硬化特征。(5)相同加铺层厚度时,MSFRMM较普通混凝土罩面修复的承载力有显著提高,破坏时的挠度显著增加,与普通混凝土罩面修复板极限承载力相等的MSFRMM修复板残余强度对应的挠度较普通混凝土罩面时急剧增加,变形适应能力很强,板的韧性显著提高。(6)加铺层增厚时,各种加铺材料修复板的极限承载力都明显增加;加铺层纤维掺量增加极限承载力提高,但大于1.2%时提高不明显。