0 引言由于水泥混凝土的脆性，使用过程中会出现各种各样的破损，导致其使用性能的大幅度降低。水泥混凝土路面使用过程中会出现不同程度的结构性和非结构性损坏，结构损坏包括裂缝、沉陷、错台、碎裂、拱起等，非结构性损坏包括轻微裂缝、露骨、麻面、剥落、磨光、接缝料损坏、坑洞等[1]。在水泥路面维修养护过程中，对裂缝类、变形类、接缝类、表面损坏类，并没有一种养护材料可以对应所有破损[2]。目前常用的水泥路面快速养护维修材料有有机类和无机类，有机类有环氧树脂类修补材料、聚氨酯类修补灌浆材料、苯乙烯丁二烯类裂缝修补材料、橡胶改性沥青嵌缝材料等，这些材料使用比较多，但效果并不如人意，修补后会出现修补料脱落，修补后平整度明显变差，耐久性差的特点。无机类有快硬性水泥混凝土、硫铝酸盐水泥混凝土、聚合物水泥混凝土等，这些材料主要问题是养护后通车时间等待过长，浇注后的材料耐久性较差。 地聚物起初是美国的Purdon在研究了普通硅酸盐水泥的硬化机理时发现，少量的NaOH在水泥硬化过程中可以起到催化作用，使得水泥中的硅、铝化合物比较容易溶解而形成硅酸钠和偏铝酸钠，再进一步与Ca(OH)2反应形成硅酸钙和铝酸钙矿物，使水泥硬化并且重新生成NaOH再催化下一轮反应，最终完成水泥混凝土的快速水化过程，不同类型的地聚合物具有反映速度快、早期强度高、耐久性好的特点，且成本低廉，可用于快速修补路面、机场跑道等重大工事中[2]。徐建军、吴开胜等人[3]通过对道路修复加固的地聚合物注浆材料进行了研发，得出了用于道路修复的地聚合物注浆材料的最优配比，同时用于道路修复，效果较为明显。彭小芹、杨涛等[4]人采用矿渣、偏高岭土制备出偏高岭土地聚合物混凝土，在高速公路维修过程中，开通交通1d后，修复效果明显。拟采用粉煤灰研发一种地聚物水泥，并研究其性能，用于路面裂缝的快速修补。 1 试验1.1 主要原材料(1)粉煤灰，河北灵寿县光辉矿产品加工有限公司，一级灰，密度2.31g/cm3，比表面积294m2/kg；偏高岭土，细度>1200目，焦作市煜坤矿业有限公司；水性硅酸钠，模数2.48，枣庄市胜鹏泡花碱有限公司；NaOH，化学纯，天津华新化工有限公司；减水剂(SP)，微红色或淡黄色半透明液体，含固量20%，碱含量≤10%，氯离子含量≤0.6%，对钢筋无锈蚀作用；水泥净浆，流动度(基准水泥，W/C=0.29)≥240mm，山东新型建材科技有限公司；天然砂，中沙，细度模数3.5；集料，5～20mm连续级配碎石。天然砂与集料符合水泥混凝土规范技术要求。水泥为P.O 42.5级普通硅酸盐水泥。 1.2 试验方案首先制作地聚合物，依据参考文献[5]，选用的地聚合物组份为粉煤灰、复合激发剂、偏高岭土、普通硅酸盐水泥。在粉煤灰中，偏高岭土的掺量为混合物总量的5%，复合激发剂掺量为混合物总量的5%、10%、15%，复合激发剂采用90%水性硅酸钠+10%NaOH配制而成，水泥掺量为混合物总量的0、10%、20%。再通过球磨机研磨2h而成。通过改变水泥及复合激发剂的掺量，以3d、28d抗折强度为标准，评价地聚合物水泥的性能。 2 结果与分析2.1 复合激发剂及水泥用量的确定地聚合物水泥混凝土收缩率与龄期的关系见图1。 事发数天后，有以色列官员透露，萨科齐给内塔尼亚胡发来一封私人信函，重申两人“友谊”；同时，奥巴马也致信内塔尼亚胡夫妇，借悼念内塔尼亚胡岳父亡故，奥巴马问候道：“我们与你们俩一同思念和祈祷。” 表1 不同掺量的水泥和复合激发剂与地聚合物强度关系  序号水泥掺量/%复合激发剂掺量/%终凝时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa3d28d3d28d1051283.55.426.7038.821051014.35.836.8040.43205954.96.832.4043.940101353.84.424.2039.751010925.66.246.5049.462010794.25.632.1048.170151323.94.635.4040.181015935.05.935.8047.192015894.35.436.9048.8 地聚合物在复合碱激发的作用下，使粉煤灰变废为宝，可使粉煤灰中-O-Si-O-Al-O-链的解聚成生[SiO4]4-四面体和[AlO4]4-四面体，再通过缩聚反应，生成(Na，Ca-O-Si-O-Al-O-)聚合物，在碱的催化激发下，此反应更为迅速。偏高岭土在缩聚反应过程中，起到一定的微膨胀作用，有效地抵消由于水泥及粉煤灰缩聚反应过程中收缩而引起的体积变小。水泥的作用为提供一定的强度和调整地聚合物的终凝时间和耐久性能。改变水泥和复合激发剂的掺量，3d、28d强度试验结果见表1。 继续增加水泥、复合碱性激发剂时，3d、7d抗压、抗折强度均有所下降，表明在地聚合反应过程中，两变量掺量均为10%时，碱性激发达到最大，再次增加碱含量时，由于掺量比例的不均及空间位阻作用，将会影响地聚合物的反应进程，最终强度提高受阻。因此，设计的地聚合物水泥的配方为∶普通硅酸盐水泥∶复合激发剂∶偏高岭土∶粉煤灰=10%∶10%∶5%∶75%。 2.2 地聚合物混凝土性能2.2.1 地聚合物强度 设计的地聚合物水泥混凝土砂率为28.2%，水灰比为0.38。经计算每立方混凝土原材料掺量为：水泥54.96kg，粉煤灰412.2kg，复合激发剂54.96kg，偏高岭土27.48kg，减水剂0.1kg，中砂612kg，集料1560kg，水210kg。以此进行地聚合物水泥混凝土的强度等性能试验。表2为凝结时间和强度试验结果。 我国学界关于政府机构改革的研究路径有国际借鉴路径、现实路径、历史反思与总结路径。各个路径之间并不是相互替代，而是相互补充，相互推动，横纵交错的研究路径为我国的政府机构改革打造了一个立体化的理论研究体系，从而为全面且细致地了解与分析我国的政府机构改革提供强大的理论支撑。 表2 地聚合物水泥混凝土凝结时间和强度试验结果  初凝时间/min终凝时间/min坍落度/mm抗压强度/MPa抗折强度/MPa1d7d28d1d7d28d479518839.444.956.83.84.36.2 从表2可知，设计的地聚合物水泥混凝土坍落度适中，终凝时间快，符合《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001)[6]水泥路面快速修补材料的早强快硬的要求(48h达到原板块强度)。国内水泥路面设计时，以路面的交通量、承载能力设计，一般以28d后的抗折强度达到4.0～5.0MPa为准，路面养护规范要求开放交通时强度必须达到设计强度的70%，即不小于2.8MPa，而设计的强度1d强度已达3.8MPa，满足开放交通的要求，且28d强度也满足设计抗折强度要求，因此，此地聚合物水泥可显著缩短路面修补后的通车时间，提升路面通行能力，对路面的畅通具有重要促进作用。 分析：根据题意观察，考虑可用辅助角公式a sin x+b cos x=（x+φ）将（f x）化为“一名一角”的三角函数形式sin2x+a cos2x=（2x+φ），其中tanφ=a. 2.2.2 收缩性能 由表1可知，水泥掺量为10%，复合激发剂掺量为10%时，3d抗折强度、3d抗压强度、28d抗压强度值最大，28d抗折强度也较大，在激发剂的作用下，终凝时间最短。表明采用该合理用量的碱性复合激发剂可明显提升粉煤灰的聚合反应速度，提升地聚物水泥的早期强度，同时，水泥反应过程中生成的Ca(OH)2也在粉煤灰聚合反应过程中起到激发的作用。 在全面预算管理实施中，许多房地产企业预算方案不能实效执行，预算管理机构仅在预算编制中发挥作用，在执行过程中在重要的经营环节中没有建立起将预算指标作为管控的标准，没有相应的费用超支预警机制，发生成本费用的偏差无法快速及时的处理。有的针对结果进行分析，只做到事后评价，事中控制作用差。在预算考核上指标固化，可变因素考虑不周，用预算标准考核责任单位和责任人时，往往参杂太重个人感情，不公平、不合理、不到位，考核结果脱离实情，加上激励机制不完善，考核变成形式。 李铁夫回国后，一直没有安定的住所：从美国回到广州不久，移居香港（1932年）；香港沦陷后（1943年），他从香港辗转到台山，再到桂林、梧州；抗战胜利后（1945年），又相继到广州、重庆、南昌、上海等地，然后再回到香港（1948年）；新中国成立后不久（1950年8月）又回到广州，可谓半生漂泊。在这整个过程中，李铁夫的这些油画作品都一直是卷起来并包裹好，随身携带。每次需要展览的时候，再将画展开，绷上临时配的框。如此不断反复，使得画面受损严重，画布出现不同程度的破损、皱褶，颜料层龟裂、脱落，及受到各种污染。目前，有一部分已进行了修复，大部分仍然没有进行修复处理。  图1 地聚合物水泥混凝土收缩率与龄期的关系 从图1可知，地聚合物水泥混凝土收缩率随龄期的增长，收缩率先增长较快后趋于平缓，但均没有超出《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001)28d的收缩率<0.02%的要求。水泥路面修补完成后，由于修补水泥混凝土收缩，会导致新旧水泥混凝土之间脱开、拉开、断开，此种裂缝主要是混凝土干缩引起的拉开裂缝和温缩引起的化学应力裂缝，尤其在水泥凝结初期，化学应力裂缝尤为明显，地聚合物中粉煤灰玻璃体反应越剧烈，地聚合物水泥混凝土的收缩率越大，但在初期地聚合物水泥中加入了偏高岭土作为微膨胀剂，用于抵消水泥和粉煤灰聚合反应过程中产生的温缩作用，所以图1的龄期初期收缩率表现为负值，但此膨胀作用对地聚合物水泥混凝土不至于形成过大的膨胀拱起。 2.2.3 抗冻性能 通过地聚合物水泥混凝土的抗冻性能与C40普通水泥混凝土抗冻性能对比试验，比较指标为冻融循环下的失重率和强度损失率。图2、图3为地聚合物失重率和强度损失率的关系图。  图2 两种混凝土的失重率  图3 两种混凝土的强度损失率 从图2、图3可知，随着冻融次数的增加，地聚合物水泥混凝土与C40普通水泥混凝土的失重率和强度损失率均增大，但地聚合物水泥混凝土的两个指标均优于C40普通水泥混凝土，同时C40普通水泥混凝土的失重率和强度损失率与地聚合物水泥混凝土偏离越来越大，最终C40普通水泥混凝土的失重率和强度损失率表现为随冻融次数的指数增长，由于地聚合物水泥混凝土中的粉煤灰在合适碱含量环境下，粉煤灰玻璃体在碱的激活下，玻璃体中的-O-Si-O-Al-O-链的解聚生成[SiO4]4-四面体和[AlO4]4-四面体，进一步发生缩聚反应生成-O-Si-O-Al-O-的三维稳定的网络结构，没有完全反应的粉煤灰玻璃体和细集料填充于三维网络结构中，这使地聚合物水泥混凝土的结构更为致密，进而无法使水渗入产生过大的冻融破坏、质量损失和强度损失。 3 结论在粉煤灰水泥活性没有充分发挥的基础上，通过研究硅铝质材料在碱激发作用下，内部玻璃体重新缩聚的过程，可得到高密度的三维网络结构的胶凝材料，形成以下结论： (1)通过试验研究，研究出一种最佳复合激发剂含量的地聚合物水泥，其组分为普通硅酸盐水泥∶复合激发剂∶偏高岭土∶粉煤灰=10%∶10%∶5%∶75%。 (2)此种地聚合水泥混凝土1d抗压强度达39.4MPa，28d抗压强度达56.8MPa，1d抗折强度达39.4MPa，28d抗折强度达56.8MPa，远高于规范要求，因此，其具有1d强度高，通车时间早的特点。 有研究根据茄子果皮颜色和光的关系将茄子材料分为3种类型,分别是黑暗条件未影响茄子果皮中花青素合成的非光敏型、遮光环境下没有花青素合成的光敏感型和在黑暗条件下茄子果皮中依然有少量花青素合成的光半敏感型[14]。我们的研究发现,在遮光条件下,有部分果皮中有花青素合成的茄子材料,将其定为光不敏感型,在遮光条件下,没有花青素合成的将其定为光敏感型。 (3)添加偏高岭土后，可降低地聚合物碱激发反应过程中产生大量热量而引起的过量收缩，起到微膨胀的效果，进而使地聚合物水泥混凝土的收缩性能满足要求。 (4)由于地聚合水泥混凝土在反应过程中在碱的激活下，解聚反应时消耗了碱，但在缩聚反应过程中又生成了碱，这样一直激活下去，使粉煤灰中玻璃体得到大幅度的反应，地聚物水泥胶凝材料中的微空隙得到进一步的密实，从而大幅度提高了地聚合物的抗冻性能和耐久性能。 参考文献 [1] 武贤慧，沙爱民，张娟. 水泥路面病害-成因关系链及数字化编码[J]. 长安大学学报(自然科学版)， 2015，35(2). [2] 代新祥，文梓芸. 水泥混凝土路面损坏原因分析及修补材料的选择[J]. 公路， 2000(11)：71-76. [3] 徐建军，吴开胜，赵大军. 用于道路修复加固的地聚合物注浆材料的研制[J]. 新型建筑材料， 2016， 43(3)：26-28. [4] 彭小芹，杨涛，王开宇，等. 地聚合物混凝土及其在水泥混凝土路面快速修补中的应用[J]. 西南交通大学学报， 2011，46(2)：205-210. [5] 常利，艾涛，延西利，等. 地聚合物水泥路面快速修补材料性能研究[J]. 武汉理工大学学报， 2014， 36(5)：49-54. [6] 江苏省交通厅公路局. 公路水泥混凝土路面养护技术规范[M]. 北京：人民交通出版社，2001. |
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