一、钢纤维增强聚合物混凝土在路面铺装中的应用(论文文献综述)
于华洋,马涛,王大为,王朝辉,吕松涛,朱兴一,刘鹏飞,李峰,肖月,张久鹏,罗雪,金娇,郑健龙,侯越,徐慧宁,郭猛,蒋玮[1](2020)在《中国路面工程学术研究综述·2020》文中进行了进一步梳理改革开放40多年,中国公路建设取得了举世瞩目的成就,有力地支撑了国家社会经济的高速发展。近年来,与路面工程相关的新理论、新方法、新技术、新工艺、新结构、新材料等不断涌现。该综述以实际路面工程中所面临的典型问题、国家科技奖的技术创新内容、科技部及国家自然科学基金项目、优秀中文权威期刊的论文、Web of Science中的高被引论文的关键词为依据,系统分析了国内外路面工程7大领域的研究现状及未来的发展方向。具体涵盖了:智能环保路面技术、先进路面材料、先进施工技术、路面养护技术、路面结构与力学性能、固废综合利用技术及路面再生技术等。可为路面工程领域的研究人员与技术人员提供参考和借鉴。
邓兴涛[2](2020)在《低模量强节点加筋网约束纤维混凝土的力学性能研究》文中进行了进一步梳理水泥混凝土路面刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好,是公路路面的主要结构形式之一,但是,水泥混凝土脆性大、适应变形能力及抗裂性能差、抗疲劳开裂及抑制裂纹快速扩展能力弱,尤其是当层间出现不均匀支承、脱空、路基不均匀沉降等状况后,路面板在重载作用下易发生早期断板破坏,水泥混凝土路面的设计使用寿命难以保证。针对水泥混凝土在抗裂方面存在的不足,本文基于纤维阻裂增韧原理和加筋材料复合结构抗裂原理,从材料与结构两个角度共同出发,探索性提出了一种抗裂混凝土路面结构新构想-低模量强节点加筋网约束纤维混凝土路面结构。本文采用理论分析、试验研究和有限元数值模拟相结合的研究方法,对该新型路面结构的抗裂机理进行了分析,并在对加筋网材料和钢纤维混凝土力学参数测试的基础上,开展了低模量强节点加筋网约束钢纤维混凝土小梁的弯曲抗裂性能试验研究,同时利用ABAQUS有限元软件建立了路面结构模型,探索研究了不同工况下低模量加筋网对已开裂混凝土路面在抗裂性能改善方面的作用效果。主要研究内容和结论如下:(1)分析了低模量强节点加筋网约束钢纤维混凝土路面的抗裂及增强机理。一方面,利用钢纤维的阻裂增韧作用,增强混凝土的韧性和抗裂能力,使其在开裂后仍能具备一定的带裂纹工作能力;另一方面,利用低模量强节点加筋网的约束作用,对钢纤维混凝土中已有裂纹的后续扩展发挥显着抑制作用,降低裂纹尖端应力强度因子,增强裂纹稳定扩展能力,延缓裂纹贯通速度、抑制断板的同时,提高已开裂钢纤维混凝土路面承受重载的能力。(2)研究了低模量加筋网对钢纤维混凝土小梁试件弯曲抗裂能力及适应变形能力的影响,并与无加筋网的普通钢纤维混凝土试件进行了对比。试验结果表明:低模量加筋网对钢纤维混凝土试件的开裂荷载影响较小,但当钢纤维混凝土开裂后,低模量加筋网的抗裂增强作用凸显,混凝土适应变形能力显着增强。试件开裂后,普通钢纤维混凝土试件的荷载-挠度曲线随挠度增加呈现明显的快速下降趋势,无法继续承受较高水平荷载的作用,但采用低模量加筋网进行约束后,试件的荷载-挠度曲线在开裂后仅有小幅降低,然后随着挠度增加曲线会继续升高,甚至会超过开裂荷载,抗裂能力大幅提高。且随着挠度的增加,其承载力能够在较长的挠曲变形范围内保持基本稳定,结构延性大幅提升,赋予了混凝土良好的裂后适应变形能力和持荷能力。(3)研究了低模量加筋网铺设高度不同对钢纤维混凝土小梁试件承载能力和弯曲韧性的影响,并与无加筋网的普通钢纤维混凝土试件进行了对比。试验结果表明:加筋网铺设高度不同,其对混凝土试件承载力和韧性的提升效果不同,铺设位置越低,总体上效果越好。当加筋网铺设高度距试件底部1cm时,承载力、弯曲韧性指数和弯曲韧性因子都相对于无加筋网的普通钢纤维混凝土试件显着提高:在相同挠度下对比,开裂挠度为1mm~2mm所对应的承载力提高幅度在53%~935%;在相同裂缝张口位移下对比,裂缝张口位移为1mm~2mm时的承载力提高幅度在160%~353%;弯曲韧性指数5提升了23%~28%,弯曲韧性指数10提升了114%~142%,弯曲韧性因子提高了21%~28%。(4)通过ABAQUS有限元软件建立了路面结构模型,探索研究了低模量加筋网的弹性模量和截面面积变化对路面开裂后承载力和裂缝扩展的影响。研究结果表明:混凝土路面板底开裂后,低模量加筋网开始发挥作用,并明显抑制裂缝的后续进一步扩展。且当裂缝发展高度越高、加筋网模量及截面面积越大时,抑制裂缝扩展的效果越明显;低模量加筋网模量为30GPa,加筋网网格尺寸为4cm×4cm、单根筋材截面面积为100mm2(5mm×20mm)时,以路面裂缝已开裂8cm高为例,裂缝再次扩展所需的荷载比无加筋网的钢纤维混凝土路面提高约20%,当裂缝扩展至13cm高时,路面板承载力提高约47%。当裂缝贯穿至无加筋网钢纤维混凝土路面全厚度(24cm)时,低模量加筋网约束钢纤维混凝土路面的裂缝仅扩展到17cm,尚有约30%的板厚并未被裂缝贯穿,体现出低模量加筋网能够对路面裂缝扩展起到显着的抑制作用,从而避免因裂缝贯通后造成的进一步水损坏,提高路面服务品质和使用寿命。
陈龙杰[3](2020)在《微振动与材料特征对新旧混凝土粘结性能影响研究》文中指出随着我国国民经济的不断发展及城市交通运输量的大幅度增长,交通车辆的数量和荷载也越来越大,城市桥梁通常长期处于自然坏境及运营环境的耦合作用下,从而导致桥梁的许多部位都会出现越来越严重的缺陷,然后在桥梁结构缺陷的修补过程中,各种各样的因素都会对修补效果产生影响,包括车桥耦合振动、粗、细集料的特征、后期养护方式等等。本文用微振动来模拟车桥耦合振动来研究微振动和材料特征对新旧混凝土界面粘结性能的影响,具体内容如下:(1)根据修补结构的特点,提出利用钢纤维聚合物混凝土来修补桥梁结构剥落破损处,给出了材料的配合比组成设计,并通过抗压、抗折试验研究不同掺量的钢纤维和聚合物组合使用,并在满足工作性能的前提下研究其对混凝土力学性能的影响规律,试验得出:掺入钢纤维将显着提高混凝土的抗压、抗折强度,钢纤维体积掺量为0.6%时,对混凝土强度的提升幅度最高;掺入聚合物会在一定程度上降低混凝土的抗压、抗折强度。综合考虑选择钢纤维掺量为0.6%,聚合物掺量为6%。(2)设置粗集料的石粉含量和细集料的细度模数两个因素,研究了细集料的细度模数、不同粗集料的石粉含量在不同强度混凝土下对混凝土工作性能和力学性能的影响。试验中设置了坍落度、粘聚性、保水性和棍度来表征混凝土的工作性能,用抗压、抗折强度来表征力学性能。试验结果表明:在粗集料中加入石粉将有效改善混凝土的工作性能和提高力学性能,对于C30、C40混凝土,粗集料最佳石粉含量为15%,C50混凝土粗集料最佳石粉含量为5%;而细集料当细度模数为2.7左右对混凝土的工作性能和力学性能最优。(3)通过新旧混凝土界面剪切试验和钻芯拉拔试验,探究了粗集料石粉含量、粗集料最大粒径、不同的振动参数在不同的时间段和不同类型混凝土对新旧混凝土界面粘结性能的影响。试验结果表明:粗集料石粉含量为5%时,最有利于钢纤维聚合物混凝土的粘结性能;粗集料最大粒径为9.5mm的界面粘结性能优于粗集料最大粒径为19mm的界面粘结性能;在成型至初凝这段时间,三种振动参数的振动都有利于粘结强度的提高,而初凝至终凝、终凝以后振动将会降低粘结强度,其中9Hz-4mm连续振动相对于静置组,下降幅度最大,达到-22.9%;对于四种不同类型混凝土,发现聚合物会显着提高粘结强度,而钢纤维的增强效果不显着,并且素混凝土和聚合物混凝土的振动组相对静置组,界面剪切强度下降幅度较大,达到了-24.2%、-25.3%,而掺入钢纤维能有效降低微振动对粘结性能的影响。(4)通过新旧混凝土复合梁三点弯曲试验,探究了粗集料石粉含量、不同类型混凝土和微振动、养护方式对新旧混凝土复合梁断裂性能的影响。试验结果表明:粗集料石粉含量在5%时,复合梁的断裂峰值荷载、断裂韧度和断裂能都最高,能显着提高其断裂性能;掺入钢纤维后能有效提高复合梁的断裂性能,而掺入聚合物效果不明显,四种类型混凝土在振动情况下,将大大降低了复合梁的断裂性能;在混凝土养护7天龄期时,采用自然养护前七天洒水的养护方式最有利于提高复合梁的断裂性能,而对于28养护龄期时,采用贴膜养护的方式最有利于提高复合梁的断裂性能。
郑少鹏[4](2020)在《超薄丁苯胶乳聚合物水泥混凝土罩面材料及性能研究》文中指出论文以研发聚合物水泥混凝土罩面材料为主线,从配制适宜的丁苯胶乳聚合物入手,分析了丁苯胶乳在水泥基材料中的适用性,揭示了丁苯胶乳水在泥砂浆内部的作用机理。进一步研究了丁苯胶乳砂浆的流变特性,建立了丁苯胶乳砂浆的流变模型及流变方程,揭示了丁苯胶乳对砂浆粘弹性能的作用机理。研究证实了丁苯胶乳对砂浆孔结构分布、弹性恢复性能、力学性能及耐磨性能具有较好的改善效果。在新材料开发和理论分析的基础上,根据丁苯胶乳对砂浆性能的改善作用,基于浆体与骨料两相材料理论,开发了性能良好的丁苯胶乳混凝土罩面材料,揭示了丁苯胶乳在高频振捣、低水灰比、复掺纤维耦合环境下的成膜特性及作用机理,指出在低水灰比条件下丁苯胶乳对混凝土性能的增强原理,利用高频振捣时气、液、固三相时变驱动规律有效避免了丁苯胶乳对混凝土强度的降低效应。纤维复合使用起到了网络搭接作用,增强了丁苯胶乳在混凝土内部的成膜结构,对混凝土力学性能、路用性能均有显着地提高。考虑混凝土罩面层与沥青层的组合效应,进一步研究层间结合技术,基于丁苯胶乳对水泥浆体粘弹性的改善作用,提出了粘附性与嵌锁锚固相结合的理论模型,利用层间结合料与层间接触面处理技术进一步加强了层间结合性能,揭示了不同层间结合状态混凝土罩面层与沥青层整体抗变形规律及动态疲劳特性。研究发现丁苯胶乳净浆粘结料与层间接触面桩式加固复合作用,有效提高丁苯胶乳混凝土罩面层与沥青层层间结合性能和整体变形性能,并改善了其疲劳变形性能和耐久性能。鉴于丁苯胶乳混凝土罩面用于表面层的使用功能,利用丁苯胶乳对水泥基材料粘附性及弹性增强效应,研发了高抗滑、耐磨、低噪音混凝土表面功能层材料,揭示了其构造深度和抗滑耐磨性能的形成原理。研究指出水泥浆体与骨料体积比控制在1:2,其中浆体材料复掺丁苯胶乳和纤维材料,其抗滑、耐磨性能及降噪效果最佳。进一步分析了表面功能层骨料分布特性,建立了骨料比例、骨料比例标准差及构造深度三个维度与抗滑值之间的定量关系式,从理论上分析了路面抗滑性能形成的影响因素和作用机理。综上,论文围绕超薄聚合物改性水泥混凝土罩面材料及性能进行理论分析和试验研究,研究了丁苯胶乳对砂浆及混凝土性能的影响规律,改善了混凝土罩面层与沥青层层间结合性能,提高了丁苯胶乳混凝土罩面表面使用功能,提升了超薄聚合物水泥混凝土罩面的综合性能。
彭奥[5](2019)在《复合式、层布式钢纤维高强混凝土力学性能研究》文中研究表明复合式钢纤维混凝土和层布式钢纤维混凝土在提升了混凝土的抗拉强度、弯拉强度、弯曲韧性的同时,还提升了钢纤维材料的利用率。在实际工程应用时经济效益更好,因此有助于钢纤维混凝土的推广。本文主要对复合式钢纤维高强混凝土与层布式钢纤维高强混凝土的力学性能及力学性能的影响因素进行研究,主要内容如下:(1)本文对两种形式的钢纤维混凝土进行深入研究。选取基体混凝土强度,钢纤维体积率,钢纤维混凝土层布高度以及纤维混杂情况来探究两种不同结构形式钢纤维混凝土的力学性能。通过测试不同组别试块的抗压强度、弯拉强度、劈拉强度,对测试结果进行处理分析,得出对复合式钢纤维混凝土及层布式钢纤维混凝土力学性能影响的主要因素。(2)通过复合式钢纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土及素混凝土的对比,研究与分析各钢纤维混凝土结构形式的优劣,评价各种钢纤维混凝土结构形式的经济性及材料利用率。(3)对钢纤维混凝土层高度为2cm、3cm、4cm,钢纤维体积率0.5%、1%、1.5%、2%以及基体混凝土强度C60、C70、C80的复合式钢纤维混凝土试块进行力学性能试验,分析复合式混凝土性能的影响因素与破坏机理。(4)对钢纤维层布高度为2cm,3cm,钢纤维体积率0.5%、1%、1.5%,以及基体混凝土强度为C60的层布式钢纤维混凝土试块进行力学性能试验,分析层布式钢纤维混凝土的力学性能影响因素与破坏机理,并对比复合式钢纤维混凝土的力学性能,评价两种结构形式的钢纤维混凝土的优劣。(5)选取钢纤维与聚丙烯纤维进行混杂,配制复合式混杂纤维混凝土,探究纤维的“混杂效应”对混凝土抗弯性能以及弯曲韧性的影响。(6)通过复合材料力学计算方法建立LSFRC、CSFRC拉应力计算公式。对复合式钢纤维混凝土的界限厚度进行计算,并针对具体试验组别的成本造价进行复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土的经济性分析。(7)建立复合式钢纤维混凝土的受弯模型,并通过有限元软件对复合式钢纤维混凝土受弯破坏进行了数值仿真,分析了其在受弯拉状态下,材料内部的应力分布与构件在荷载作用下的挠度变化。
朱志威[6](2019)在《聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构性能研究》文中研究说明由于大跨径钢桥面铺装的使用条件和要求均远高于普通路面,其铺装一直是该桥型建设的世界公认难题之一。本文在前期聚合物钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Polymer Concrete,简称SFRPC)材料优异的力学性能基础上采用理论分析、数值模拟、试验研究相结合的方法对聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构性能进行研究,主要研究内容和结论包括:1.论文运用复合材料力学理论、纤维间距理论、裂纹尖端闭合力模型,理论分析了聚合物钢纤维混凝土的阻裂增强机理。2.对聚合物钢纤维混凝土的主要材料物理力学性能进行研究,主要包括坍落度试验,干缩性能试验,不同龄期下抗压、抗折试验,抗压弹模试验等,试验结果表明:(1).聚合物钢纤维混凝土具有较好的和易性,不同龄期下其干缩率比普通混凝土下降50%以上。(2).其前期的抗压、抗折强度上升较慢,后期强度上升明显,其中28d的抗压、抗折强度能分别达到50MPa和10MPa以上。(3)材料的弹性模量达到34.4GPa,运用于钢桥面铺装中可以很好的改善铺装层变形过大等问题。3.论文根据聚合物钢纤维混凝土的材料特点,设计了两种铺装结构:单层铺装和带磨耗层的双层铺装,进行铺装结构性能复合小梁试验,试验结果表明:(1).聚合物钢纤维混凝土作为铺装层与钢板形成的复合结构的正、负弯矩下的弯拉刚度明显高于改性沥青SMA和环氧沥青铺装层形成的复合结构的弯拉刚度,其中正弯矩下前者刚度分别为后两者刚度的14.4倍和4.7倍。(2).单层铺装结构中增加铺装厚度可以明显的提高正弯矩下结构的弯拉刚度和复合结构的承载力,其中80mm铺装厚度为60mm铺装厚度的弯拉刚度的2.74倍。(3).带磨耗层的双层铺装结构弯拉刚度远高于单层铺装结构弯拉刚度,其中10mm+70mm结构刚度为单层70mm结构刚度的1.6倍。(4).负弯矩作用下的结构承载力远不如正弯矩作用下结构的承载力,且厚度的增加对承载力的贡献不大。(5).无论模拟正负弯矩作用,结构在承受极限荷载作用下,仍具有一定的延性破坏特征,证明聚合物钢纤维混凝土具有良好的力学性能,是理想的钢桥面铺装材料。4.对聚合物钢纤维混凝土与钢板界面粘结层设计了弯拉试验、剪切试验、拉拔试验,对聚合物钢纤维混凝土与磨耗层界面粘结层设计了弯拉试验、剪切试验试验,试验方案均为偏保守设计。其中常温下自制粘结剂I形成的界面的剪切强度、弯拉强度、拉拔强度分别能达到4.7MPa,6.2MPa,3.9MPa,远高于环氧树脂和环氧沥青的粘结强度;常温下自制粘结剂II形成的界面的剪切强度、弯拉强度能达到3.5MPa和2.6MPa,远高于水泥净浆的粘结强度。界面粘结剂I和II破坏界面均粘附有较多混凝土,证明界面粘结强度强于自身强度。5.对铺装结构进行了数值模拟分析。分析表明:(1)在横隔板附近处纵、横向最大层间剪应力水平均达到峰值,且变化较快。(2).较高弹性模量下可以明显降低铺装层的最大竖向位移和铺装层的最大横向拉应力,但铺装层最大纵向拉应力水平也较高。(3).铺装层和钢板之间的层间剪应力水平较高,对比自制粘结剂I、II形成的界面粘结强度远高于计算模拟结果。
李海波[7](2019)在《混杂纤维无粗骨料混凝土性能研究》文中提出混凝土的发展经历了传统混凝土、高强混凝土和高性能混凝土三个阶段,在高性能混凝土中出现了几种具有代表性的无粗骨料混凝土,分别是活性粉末混凝土(RPC)、无宏观缺陷水泥基复合材料(MDF)、高延性水泥基复合材料(ECC)和地质聚合物混凝土,以解决混凝土工作性能差、强度低、压折比大、韧性低和耐久性差的问题以及解决生态环保和资源循环利用的问题。混杂纤维无粗骨料混凝土借鉴了活性粉末混凝土(RPC)和高延性水泥基复合材料(ECC)的配合比设计思路,在混凝土中剔除了粗骨料,并加入了矿物掺合料和混杂纤维,充分利用矿物掺合料的粉体增强效应和混杂纤维的混杂效应,来改善或提高混凝土的工作性能、强度、韧性和耐久性。通过流动度试验、抗压强度试验、抗折强度试验以及收缩性试验,1)采用四因素三水平的正交试验方法,探究了矿物掺合料(硅灰、粉煤灰、微珠和矿粉)对水泥砂浆工作性能、力学强度和收缩性能的影响,进而确定了无粗骨料混凝土的基准配合比;2)在无粗骨料混凝土基准配合比的基础上,采用单因素变量的分析方法,探究了在单掺钢纤维或聚丙烯纤维情况下,纤维体积掺量变化对单一纤维无粗骨料混凝土的流动度、强度和韧性的影响;研究了在同时掺有钢纤维和聚丙烯纤维情况下,纤维体积掺量变化对无粗骨料混凝土的流动度、强度和韧性的影响。论文得到的主要成果如下:1)根据极差分析的结果,得出了矿物掺合料对水泥砂浆工作性能、力学强度和收缩性能影响的显着性水平。2)得到了矿物掺合料(硅灰、粉煤灰、微珠和矿粉)对水泥砂浆工作性能、力学强度和收缩性能的影响结果,确定了无粗骨料混凝土的基准配合比为,水泥:矿粉:微珠:硅灰:砂=1000:50:50:100:900。3)得出了随纤维体积掺量变化,单一纤维无粗骨料混凝土工作性能、强度和韧性的发展趋势;随纤维体积掺量变化,混杂纤维无粗骨料混凝土工作性能、强度和韧性的发展趋势。4)得到了钢纤维无粗骨料混凝土的荷载-挠度曲线、聚丙烯纤维无粗骨料混凝土的荷载-挠度曲线以及钢-聚丙烯混杂纤维无粗骨料混凝土的荷载-挠度曲线。5)配制了一种掺加1.5%钢纤维和0.5%聚丙烯纤维的混杂纤维无粗骨料混凝土,其流动度为160mm,抗压强度为114.4MPa,抗折强度为19.2MPa,韧性指数I5为5.62,等效弯曲强度为8.38MPa。该混凝土具有自密实、高强、高韧性的特点。
仵卫伟[8](2019)在《聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装材料耐久性能研究》文中进行了进一步梳理随着钢箱梁桥技术的飞速发展及大范围推广应用,其钢桥面铺装已成为世界公认的技术难题之一。目前该桥型主流的铺装材料以沥青类为主,但是沥青类铺装材料在耐久性、稳定性等方面仍存在很大的问题。本文基于课题组近些年来对聚合物钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Polymer Concrete,文中简称SFRPC)材料力学性能及其在钢桥面铺装中的工程应用研究的基础上,通过理论分析、试验研究并结合数值模拟的方式从SFRPC的耐久性能进行研究,主要研究内容和结论包括:1、基于耐久性对聚合物钢纤维混凝土进行了数值分析,通过对比有无钢纤维加入的情况下,裂纹尖端应力强度因子值、应力集中极值和位移极值大小变化来说明钢纤维的阻裂效益;研究发现:在围线积分模型中钢纤维的掺入使得裂纹处最大位移量减少了26.01%,最大应力减少了60.42%,裂纹尖端应力强度因子减少了49.34%。2、对于环境耐久性方面的研究,主要进行了改变养护方式和加入特殊环境因素来模拟实际工程中的不同环境场景:高低温循环、高低温水浴及硫酸盐侵蚀影响。结果发现:SFRPC在不同温度梯度下,温度从低温-15℃到高温60℃时,其强度逐渐降低,范围为21.66MPa17.65MPa,通过与普通混凝土在30℃和60℃时抗折强度对比得知:SFRPC的强度分别是普通混凝土的2.13倍和2.85倍;SFRPC在不同温度水浴下,温度从低温-15℃到高温60℃时,其强度逐渐降低,范围为20.36MPa15.68MPa,对比无水高低温循环环境发现SFRPC的抗折强度值在水浴条件下削减度最高为11.69%,最低6.01%;SFRPC在抗硫酸盐侵蚀试验中研究发现:同等条件下,SFRPC耐腐蚀度为81.31%而普通混凝土的耐腐蚀度为69.33%。3、对SFRPC材料进行承载耐久性疲劳试验研究,利用Weibull两参数和三参数分布函数得到了SFRPC的疲劳方程:Weibull两参数P-S-N疲劳寿命方程:S-lgN:S=A-0.10005lgN、lgS-lgN:lgS=lga-0.06974lgN;Weibull三参数P-S-N疲劳寿命方程:S-lgN:S=A-0.10063lgN、lgS-lgN:lgS=lga-0.07012lgN。根据分析疲劳试验下试件的疲劳应力-应变曲线变化规律得出:随着荷载循环进行试件内部损伤逐渐叠加,疲劳应变越来越大直到破坏,破坏前最大应变数值在1300με1500με之间,残余疲劳应变数值在500με1200με之间;根据分析试件弹性模量随循环次数增加的变化规律得出:随着循环次数的增加,材料弹性模量逐渐降低直至试件破坏,破坏时弹性模量均值为初始模量的58.56%,并得到SFRPC试件内部损伤演化方程。
马海啸[9](2019)在《高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究》文中研究说明高韧性纤维增强水泥基材料(ECC)是一种基于细观力学设计的具有超高韧性的乱向分布短纤维增强水泥基复合材料,在拉伸荷载作用下其极限拉应变甚至可以达到2%以上,表现出极好的弯曲变形能力和微裂缝控制能力,但是目前研究的ECC设计思想基本上都是通过剔除基体中的粗骨料来提高其均匀性,保证纤维桥联作用的充分利用,这导致了纤维增强水泥基材料早期干缩过大,很大程度上限制了其在道路工程中的应用。此外目前研究的ECC材料中采用的纤维类型多为日本进口的聚乙烯醇(PVA)纤维,其价格相比于国产纤维贵出很多,这大大增加了ECC的制作成本,而国产PVA纤维的质量不及日本进口纤维,所以近年来ECC在交通基础设施建设中并没有得到大面积的推广。本文主要针对高韧性合成纤维水泥基材料作为新型薄层罩面材料存在的诸多问题,借鉴传统ECC思路,重新调整试验配合比,研制出满足工程要求的高韧性低收缩早强合成纤维水泥基罩面材料,提出以低模量高延伸率聚丙烯(PP)纤维替代PVA纤维的可能性,考察其与PVA纤维对水泥基材料各方面性能的改善效果及差异性,并基于此探索了两种合成纤维混杂的可能性,采用“纤维混杂效应函数”优选出不同纤维掺量下的最佳混掺比例以供实际工程应用参考。此外本文还深入探讨了高韧性合成纤维水泥基薄层罩面在施工技术方面的一些问题,并基于ABAQUS软件数值模拟了实际工程中合成纤维水泥基薄层罩面的开裂行为,主要研究结果表明:(1)在传统ECC配比中掺入适量小石子和膨胀剂以及用粉煤灰替代部分水泥后,可以有效改善ECC材料的早期干缩,经配合比调试后干缩仅为传统ECC的0.40.5倍左右,与普通混凝土相当;(2)掺量为1%2%的合成纤维对水泥基材料早期抗折强度有显着提高,但随着龄期增长提升效果减弱,同掺量下PVA纤维对抗折强度提升更有利。本文研究的高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料1d龄期的抗折强度可以达到6.037.14MPa,已经具备通车条件,28d龄期的抗折强度为8.6710.13MPa,能够满足极重和特重交通等级要求;(3)合成纤维对水泥基材料抗压强度影响很小且随着纤维掺量提高,抗压强度在一定程度上呈降低的趋势。本文研究的合成纤维水泥基材料3d龄期的抗压强度在43.948.4 MPa之间,28d龄期的抗压强度在53.155.3MPa之间,均远远超过《通用硅酸盐水泥》中对于抗压强度的要求;(4)掺量为1%2%的合成纤维加入可以极大改善水泥基试件的弯曲韧性、断裂韧性以及冲击韧性,PVA纤维对水泥基试件弯曲韧性的提升主要体现在变形初期,弯曲韧性指数5约为素水泥基试件的4.364.71倍,而PP纤维主要体现在变形后期,弯曲韧性指数10约为素水泥基试件的5.477.93倍。PP纤维对水泥基试件断裂韧性的提高主要体现在对裂后荷载能量吸收能力上,断裂能增益比为1188.6%2645.4%,约为PVA纤维水泥基试件的3.85.5倍,但是在阻止裂纹失稳扩展方面不及PVA纤维,断裂韧度增益比为17.05%32.53%,仅为PVA纤维水泥基试件的0.50.7倍。PP纤维和PVA纤维均能有效提升水泥基试件的冲击韧性,相比于素水泥基试件,合成纤维水泥基试件在冲击荷载的反复作用下初裂次数增加了1.59倍,终裂次数和冲击能量提高了314倍;(5)掺量为1%2%合成纤维对水泥基材料的耐磨性能、干缩性能均有显着的改善,相比于素水泥基试件,磨耗量降低了12.5%40.8%,干缩应变降低了10.6%33.0%;(6)采用聚合物乳液与水泥混合比例为1:1.51:2的界面剂可以显着增大新旧材料之间的粘结强度,粘结试件28d龄期的抗折强度达到7.61MPa7.92MPa(约为完整纤维水泥基试件抗折强度的85%88%),界面剪切强度达到3.7MPa4.11MPa(与整体浇筑的水泥基试件抗剪强度相当);(7)车辆轴载作用下,加铺罩面层中的剪应力和拉应力1在初始裂缝附近出现了高度应力集中现象。相比于普通混凝土罩面,合成纤维水泥基薄层罩面中应力集中现象得到改善,反射裂缝尖端的应力强度因子显着降低。聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维水泥基薄层罩面均能有效抑制超重轴载反射裂缝生成和扩展,且二者对反射裂缝的抑制效果相当。
张伟[10](2019)在《钢桥面抗裂延性铺装材料特性及疲劳性能研究》文中提出钢结构桥梁由于具有自重轻、承载能力高以及施工迅速等优点,目前已经成为特大桥和大桥建设时所首选的跨线结构形式之一。但是结合已有的工程应用可以发现,由于受到桥面系局部受力分布不均匀、表面负弯矩、焊缝热点应力、环境温度以及超载等方面的影响,很多在役的钢结构桥梁正面临着日益凸显的铺装层病害问题,对路用性能乃至主体结构的使用安全与耐久性造成极为不利的影响。为了改善桥面系受力状况,提高铺装层长期使用寿命,本文提出采用抗裂延性的应变硬化水泥基复合材料(Strain Hardening Cementitious SHCCs)进行铺装结构设计。利用材料所具有的优异的适应变形能力、控制裂缝能力以及抵抗疲劳破坏能力,为解决钢桥面铺装层病害难题提供有效的途径。主要研究工作如下:(1)在传统SHCCs设计理论基础上,采用聚丙烯(PP)纤维、亲水性聚乙烯醇(HPVA)纤维以及普通混凝土用原材料进行配合比设计。通过对不同组分试件进行抗压、抗折、单轴拉伸以及抗冲击试验,分析了纤维种类和掺量对材料力学性能的影响。采用抗氯离子渗透试验、抗碳化试验以及钢筋锈蚀试验,验证了所设计材料的长期使用性能。采用场发射环境扫面电镜(SEM)对纤维以及硬化水泥浆体进行观测,阐述了纤维界面形式以及原材料组成对硬化水泥浆体微观结构作用机理。(2)对不同配比材料进行不同尺寸立方体抗压力学性能试验,分析了纤维种类及掺量对SHCCs单轴压缩尺寸效应的影响,得到了不同立方体尺寸试件抗压时的尺寸效应度以及尺寸换算系数,并推荐采用100mm立方体试件作为该类型材料抗压强度测试时的标准试件。(3)采用四点弯曲试验方法对材料承受弯曲荷载作用时的力学性能进行分析,论证了采用既有混凝土标准进行SHCCs弯曲韧性表征时的不适用性,并最终提出了能同时满足不同纤维种类、掺量以及受力阶段的SHCCs弯曲韧性表征方法。(4)设计了不同截面厚度的铺装层模型构件并对其进行加载,分析了截面厚度对铺装层承载特性的影响。通过对现浇60mm厚SHCCs的钢桥面板组合构件进行加载试验,验证了采用抗裂延性的SHCCs进行钢桥面铺装设计的可行性。(5)对SHCCs钢桥面板组合构件进行疲劳加载试验,通过将水泥基材料的Weibull疲劳寿命概率分布方程用于分析组合构件的疲劳寿命概率分布,建立了组合板在不同应力水平条件下的S-N疲劳寿命预测模型。采用有限元方法对钢桥面铺装结构进行了疲劳荷载验算,分析了 SHCCs铺装对钢桥面板以及沥青混凝土铺装受力特性的改善作用。
二、钢纤维增强聚合物混凝土在路面铺装中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢纤维增强聚合物混凝土在路面铺装中的应用(论文提纲范文)
(1)中国路面工程学术研究综述·2020(论文提纲范文)
索引 |
0 引言(长沙理工大学郑健龙院士提供初稿) |
1智能环保路面技术 |
1.1 自净化路面技术(长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
1.1.1 光催化技术 |
1.1.2 自清洁技术 |
1.1.3 其他自净化技术 |
1.1.4 自净化路面技术发展展望 |
1.2 凉爽路面技术(长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
1.2.1 路面热反射技术 |
1.2.2 相变调温技术 |
1.2.3 其他路面调温技术 |
1.2.4 凉爽路面技术发展前景 |
1.3 自感知路面技术(长安大学蒋玮老师提供初稿) |
1.3.1 基于外部手段的感知技术 |
1.3.2 基于感知元件的感知技术 |
1.3.3 基于自感知功能材料的感知技术 |
1.3.4 自感知技术发展前景 |
1.4 主动除冰雪技术(哈尔滨工业大学徐慧宁老师提供初稿) |
1.4.1 自应力弹性铺装路面 |
1.4.2 低冰点路面 |
1.4.3 能量转化型路面 |
1.4.4 相变材料融冰雪路面 |
1.4.5 主动融冰雪路面研究前景 |
1.5 自供能路面技术(长安大学王朝辉老师提供初稿) |
1.5.1 道路压电能量采集技术 |
1.5.2 道路热电能量采集技术 |
1.5.3 光伏路面能量采集技术 |
1.5.4 路域能量采集技术发展前景 |
1.6 透水降噪路面技术(长安大学蒋玮老师提供初稿) |
1.6.1 透水降噪路面材料组成设计 |
1.6.2 路面材料性能与功能 |
1.6.3 路面功能衰变与恢复 |
1.6.4 透水降噪路面发展前景 |
2先进路面材料 |
2.1 自愈合路面材料(由长沙理工大学金娇老师提供初稿) |
2.1.1 基于诱导加热技术的自愈合路面材料 |
2.1.2 基于微胶囊技术的自愈合路面材料 |
2.1.3 其他自愈合路面材料 |
2.1.4 自愈合路面材料发展展望 |
2.2 聚氨酯混合料(德国亚琛工业大学刘鹏飞老师提供初稿) |
2.2.1 聚氨酯硬质混合料 |
2.2.2 聚氨酯弹性混合料 |
2.2.3 多孔聚氨酯混合料 |
2.2.4 聚氨酯桥面铺装材料 |
2.2.5 聚氨酯混合料的服役性能 |
2.2.6 聚氨酯混合料发展前景 |
2.3 纤维改性沥青(哈尔滨工业大学王大为老师提供初稿) |
2.3.1 碳纤维 |
2.3.2 玻璃纤维 |
2.3.3 玄武岩纤维 |
2.3.4 合成纤维和木质纤维 |
2.3.5 纤维改性沥青发展前景 |
2.4 多聚磷酸改性沥青(哈尔滨工业大学王大为老师提供初稿) |
2.4.1 多聚磷酸改性剂的制备与生产 |
2.4.2 多聚磷酸改性沥青性能 |
2.4.3 多聚磷酸改性沥青混合料性能 |
2.4.4 多聚磷酸改性沥青改性机理 |
2.4.5 多聚磷酸改性沥青与传统聚合物改性沥青对比分析 |
2.4.6 多聚磷酸改性沥青技术发展展望 |
2.5 高模量沥青混凝土(长安大学王朝辉老师、长沙理工大学吕松涛老师提供初稿) |
2.5.1 高模量沥青混凝土的制备 |
2.5.2 高模量沥青混凝土的性能 |
2.5.3 高模量沥青混凝土相关规范 |
2.5.4 高模量沥青混凝土发展前景 |
2.6 桥面铺装材料(长安大学王朝辉老师提供初稿) |
2.6.1 浇注式沥青混凝土 |
2.6.2 环氧沥青混凝土 |
2.6.3 桥面铺装材料发展前景 |
3先进施工技术 |
3.1 装配式路面(同济大学朱兴一老师提供初稿) |
3.1.1 装配式水泥混凝土铺面 |
3.1.2 地毯式柔性铺面 |
3.1.3 装配式路面发展前景 |
3.2 智能压实技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
3.3 自动驾驶车道建设技术(同济大学朱兴一老师提供初稿) |
3.3.1 自动驾驶车道建设理念 |
3.3.2 自动驾驶车道建设要点 |
3.3.3 自动驾驶车道建设技术发展前景 |
3.4 大温差路面修筑技术(哈尔滨工业大学徐慧宁老师提供初稿) |
3.4.1 大温差作用下沥青路面性能劣化行为 |
3.4.2 大温差地区路面修筑技术要点 |
3.4.3 大温差地区路面设计控制 |
3.4.4 大温差地区路面修筑技术发展前景 |
4路面养护技术 |
4.1 路面三维检测技术(北京航空航天大学李峰老师提供初稿) |
4.1.1 路面三维检测用于病害识别 |
4.1.2 路面三维检测用于表面构造分析 |
4.1.3 路面三维检测技术的发展前景 |
4.2 人工智能与大数据的智能养护(北京工业大学侯越老师提供初稿) |
4.3 功能性/高性能预防性养护技术(北京航空航天大学李峰老师提供初稿) |
4.3.1 裂缝处治 |
4.3.2 雾封层 |
4.3.3 稀浆封层和微表处 |
4.3.4 碎石封层和纤维封层 |
4.3.5 薄层罩面和超薄罩面 |
4.3.6 预防性养护技术发展趋势 |
4.4 超薄磨耗层技术(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
4.4.1 国内外超薄磨耗层发展历史 |
4.4.2 国内外常见超薄磨耗层技术简介 |
4.4.3 超薄磨耗层材料与级配设计 |
4.4.4 存在问题及发展趋势 |
5路面结构与力学性能 |
5.1 基于数值仿真方法的路面结构力学分析(德国亚琛工业大学刘鹏飞老师提供初稿) |
5.1.1 基于有限元法的路面结构分析研究现状 |
5.1.2 基于离散元法的路面结构分析研究现状 |
5.1.3 未来展望 |
5.2 路面多尺度力学试验与仿真(浙江大学罗雪老师提供初稿) |
5.2.1 基于纳微观分子动力学模拟的多尺度试验与仿真研究 |
5.2.2 基于细微观结构观测的多尺度试验与仿真研究 |
5.2.3 未来展望 |
5.3 微观力学分析(浙江大学罗雪老师提供初稿) |
5.3.1 分析微观力学模型 |
5.3.2 数值微观力学模型 |
5.3.3 未来展望 |
5.4 长寿命路面结构(长沙理工大学吕松涛老师提供初稿) |
6固废综合利用技术 |
6.1 工业废渣(武汉理工大学肖月老师提供初稿) |
6.1.1 钢渣再利用 |
6.1.2 其他工业废渣 |
6.1.3 粉煤灰再利用 |
6.2 建筑垃圾(武汉理工大学肖月老师提供初稿) |
6.2.1 建筑固废再生骨料 |
6.2.2 建筑固废再生微粉 |
6.3 生物油沥青(长安大学张久鹏老师提供初稿) |
6.3.1 生物沥青制备工艺 |
6.3.2 生物沥青改性机理 |
6.3.3 生物沥青抗老化性能 |
6.3.4 生物沥青再生性能 |
6.3.5 生物沥青其他应用 |
6.3.6 生物沥青发展前景 |
6.4 废轮胎 |
6.4.1 大掺量胶粉改性技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
6.4.2 SBS/胶粉复合高黏高弹改性技术(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
6.4.3 温拌橡胶沥青(华南理工大学于华洋老师提供初稿) |
7路面再生技术 |
7.1 热再生技术(北京工业大学郭猛老师提供初稿) |
7.1.1 高RAP掺量再生沥青混合料 |
7.1.2 温拌再生技术 |
7.1.3 再生沥青混合料的洁净化技术 |
7.1.4 热再生技术未来展望 |
7.2 高性能冷再生技术(东南大学马涛老师提供初稿) |
7.2.1 强度机理研究 |
7.2.2 路用性能研究 |
7.2.3 微细观结构研究 |
7.2.4 发展前景 |
(2)低模量强节点加筋网约束纤维混凝土的力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状和发展动态 |
1.2.1 纤维混凝土的研究现状 |
1.2.2 加筋网材料在道路工程中的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 低模量加筋网约束纤维混凝土路面及其增强抗裂机理 |
2.1 水泥混凝土路面破坏分析及抗裂路面结构新构想的提出 |
2.1.1 水泥混凝土路面的破坏原因及破坏特点 |
2.1.2 低模量加筋网约束纤维混凝土抗裂路面结构新构想 |
2.2 低模量强节点加筋网约束纤维混凝土路面的抗裂及增强机理 |
2.2.1 纤维混凝土的阻裂增韧及增强机理 |
2.2.2 低模量强节点加筋网的抗裂及增强机理 |
第三章 钢纤维混凝土及低模量加筋网力学性能试验研究 |
3.1 钢纤维混凝土力学性能研究 |
3.1.1 试验设计 |
3.1.2 试验材料与试件制作 |
3.1.3 钢纤维混凝土抗压强度 |
3.1.4 钢纤维混凝土破坏现象分析 |
3.1.5 钢纤维混凝土抗折强度 |
3.1.6 钢纤维混凝土弯曲韧性 |
3.1.7 钢纤维混凝土断裂韧性 |
3.2 低模量加筋网力学性能研究 |
3.2.1 加筋网材料的选择 |
3.2.2 低模量加筋网的力学性能测试 |
3.3 本章小结 |
第四章 低模量加筋网约束纤维混凝土弯曲抗裂性能研究 |
4.1 试验设计 |
4.2 荷载-挠度曲线 |
4.3 荷载-裂后挠度曲线 |
4.4 荷载-裂缝张口位移曲线 |
4.5 抗折强度 |
4.6 弯曲韧性 |
4.7 本章小结 |
第五章 低模量加筋网约束纤维混凝土路面结构数值模拟分析 |
5.1 路面模型建立 |
5.2 路面荷载应力分析 |
5.3 加筋网对混凝土路面的阻裂分析 |
5.3.1 工况建立 |
5.3.2 加筋网在不同预设裂缝高度时的阻裂效果分析 |
5.3.3 加筋网模量变化对裂纹扩展的影响 |
5.3.4 加筋网截面变化对裂纹扩展的影响 |
5.3.5 加筋网铺设高度对裂纹扩展的影响 |
5.3.6 裂缝贯通路面分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要研究结论 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(3)微振动与材料特征对新旧混凝土粘结性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 新旧混凝土粘结模型及机理研究进展 |
1.2.2 新旧混凝土界面粘结性能影响因素研究进展 |
1.2.3 微振动对混凝土性能的影响研究进展 |
1.2.4 材料特征对混凝土性能影响研究进展 |
1.2.5 现阶段技术研究的不足 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 试验原材料性能测试及修补材料配合比设计 |
2.1 原材料性能测试 |
2.2 钢纤维聚合物混凝土配合比设计 |
2.3 钢纤维聚合物混凝土工作性能 |
2.4 钢纤维聚合物对混凝土力学性能的影响 |
2.4.1 试验方法 |
2.4.2 力学性能测试结果 |
2.4.3 钢纤维和聚合物对混凝土抗压度的影响 |
2.4.4 钢纤维和聚合物对混凝土抗折度的影响 |
本章小结 |
第三章 材料特征对混凝土工作性能及力学性能影响 |
3.1 试验方法 |
3.2 粗集料石粉含量对混凝土性能的影响 |
3.2.1 试验方案设计 |
3.2.2 粗集料石粉含量对混凝土工作性能的影响 |
3.2.3 粗集料石粉含量对混凝土力学性能的影响 |
3.3 砂的细度模数对混凝土性能的影响 |
3.3.1 试验方案设计 |
3.3.2 砂的细度模数对混凝土工作性能的影响 |
3.3.3 砂的细度模数对混凝土力学性能的影响 |
本章小结 |
第四章 微振动和材料特征对新旧混凝土界面粘结性能影响 |
4.1 界面粘结性能测试方法 |
4.1.1 试样制备 |
4.1.2 界面剪切性能测试 |
4.1.3 钻芯拉拔粘结性能测试 |
4.2 粗集料石粉含量对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.2.1 试验方案设计 |
4.2.2 试验测试结果 |
4.2.3 粗集料石粉含量对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.3 粗集料最大粒径对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.3.1 试验方案设计 |
4.3.2 试验测试结果 |
4.3.3 粗集料最大粒径对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.4 微振动对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.4.1 试验方案设计 |
4.4.2 试验测试结果 |
4.4.3 不同振动参数和振动时间段对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.5 微振动下不同类型混凝土对新旧混凝土界面粘结性能的影响 |
4.5.1 试验方案设计 |
4.5.2 试验测试结果 |
4.5.3 微振动下不同类型混凝土对界面粘结性能性能的影响 |
本章小结 |
第五章 微振动和材料特征对新旧混凝土复合梁断裂性能影响 |
5.1 新旧混凝土复合梁三点弯曲梁试验方法 |
5.1.1 新旧混凝土复合梁制备 |
5.1.2 复合梁三点弯曲试验方法 |
5.2 粗集料石粉含量对新旧混凝土复合梁断裂性能的影响 |
5.2.1 试验方案设计 |
5.2.2 粗集料不同石粉含量复合梁断裂测试结果 |
5.2.3 粗集料石粉含量对新旧混凝土复合梁断裂性能的影响 |
5.3 微振动对新旧混凝土复合梁断裂性能的影响 |
5.3.1 试验方案设计 |
5.3.2 微振动作用下复合梁断裂测试结果 |
5.3.3 微振动对复合梁断裂性能的影响 |
5.4 养护方式对新旧混凝土复合梁断裂性能的影响 |
5.4.1 试验方案设计 |
5.4.2 不同养生龄期复合梁断裂测试结果 |
5.4.3 养生龄期对复合梁断裂性能的影响 |
本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和参与的科研项目 |
(4)超薄丁苯胶乳聚合物水泥混凝土罩面材料及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.1.1 问题提出 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 聚合物改性水泥基材料 |
1.2.2 水泥混凝土罩面技术 |
1.2.3 高频振捣对水泥混凝土性能影响 |
1.2.4 层间结合对水泥混凝土罩面性能影响 |
1.2.5 水泥混凝土路面抗滑耐磨技术 |
1.3 主要研究目标、研究内容及预期目标 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 预期目标 |
1.4 拟采用的研究方法及技术路线 |
1.4.1 拟采用研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 丁苯胶乳特性及丁苯胶乳砂浆性能研究 |
2.1 丁苯胶乳性能研究 |
2.2 单掺丁苯胶乳对砂浆性能的影响 |
2.2.1 新拌砂浆性能的影响 |
2.2.2 硬化砂浆性能的影响 |
2.3 消泡剂对丁苯胶乳砂浆性能的影响 |
2.3.1 不同种类消泡剂的影响 |
2.3.2 不同掺量消泡剂的影响 |
2.4 丁苯胶乳与消泡剂复合使用对砂浆性能的影响 |
2.4.1 新拌砂浆性能 |
2.4.2 硬化砂浆性能 |
2.4.3 微观结构分析 |
2.5 丁苯胶乳砂浆流变性能研究 |
2.5.1 流变性能研究 |
2.5.2 流变模型研究 |
2.6 本章小结 |
第三章 丁苯胶乳混凝土罩面材料制备研究 |
3.1 丁苯胶乳混凝土罩面材料组成分析 |
3.2 丁苯胶乳混凝土性能研究 |
3.2.1 新拌混凝土性能 |
3.2.2 力学性能 |
3.2.3 路用性能的影响 |
3.2.4 微观孔结构分布 |
3.3 丁苯胶乳与纤维复合改性混凝土性能研究 |
3.3.1 表观密度 |
3.3.2 力学性能 |
3.3.3 路用性能 |
3.3.4 微观孔结构分布 |
3.4 本章小结 |
第四章 丁苯胶乳混凝土罩面层间结合技术研究 |
4.1 层间结合技术 |
4.1.1 层间结合料 |
4.1.2 层间接触面处理技术 |
4.1.3 层间结合成型模具开发 |
4.2 层间结合评价试验 |
4.3 层间粘结性能分析 |
4.3.1 直接拉伸试验分析 |
4.3.2 劈裂试验分析 |
4.4 抗变形性能分析 |
4.4.1 不同层间结合料 |
4.4.2 不同层间接触面处理 |
4.5 动态疲劳加载蠕变性能分析 |
4.5.1 不同层间结合料 |
4.5.2 不同层间接触面处理方式 |
4.5.3 不同温度变化对层间结合试件蠕变性能的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 丁苯胶乳混凝土罩面表面使用功能研究 |
5.1 表面功能层研发 |
5.1.1 表面功能层结构 |
5.1.2 表面功能层材料组成 |
5.2 表面功能层评价试验 |
5.2.1 抗滑试验 |
5.2.2 耐磨试验 |
5.2.3 噪音试验 |
5.2.4 骨料分布试验 |
5.3 表面功能层抗滑性能 |
5.3.1 构造深度变化规律 |
5.3.2 抗滑值(BPN)变化规律 |
5.4 表面功能层耐磨性能 |
5.4.1 标准耐磨性能 |
5.4.2 疲劳耐磨性能 |
5.5 表面功能层噪音性能 |
5.6 表面功能层骨料分布特性 |
5.6.1 骨料分布特征指标 |
5.6.2 骨料分布特征指标与抗滑性能关系 |
5.7 表面功能层抗滑性能影响因素分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
1 攻读博士学位期间公开发表的学术论文 |
1.1 与学位论文相关的学术论文 |
1.2 攻读博士学位期间发表的其他学术论文 |
2 攻读博士学位期间与学位论文相关的专利 |
3 攻读博士学位期间获得的软件着作权 |
4 攻读博士学位期间获得的学术奖励 |
5 攻读博士学位期间与学位论文相关的课题 |
(5)复合式、层布式钢纤维高强混凝土力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
本文符号一览表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土的概念 |
1.2.1 复合式钢纤维混凝土(CSFRC)的概念 |
1.2.2 层布式钢纤维混凝土(LSFRC)的概念 |
1.3 几种纤维混凝土的研究进展 |
1.3.1 钢纤维混凝土的国内外研究进展 |
1.3.2 混杂纤维混凝土国内外研究进展 |
1.3.3 层布式纤维混凝土的研究进展 |
1.3.4 复合式纤维混凝土的研究进展 |
1.4 本文的研究目标、内容和方法 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究方法 |
第二章 试验原材料及制备工艺设计 |
2.1 试验原材料 |
2.2 试验仪器和设备 |
2.3 试件配合比设计 |
2.3.1 设计原则 |
2.3.2 设计方法 |
2.3.3 试件制作方法 |
2.4 试件分组及说明 |
第三章 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土的力学性能 |
3.1 层布式钢纤维高强混凝土力学性能试验 |
3.1.1 层布式钢纤维混凝土立方体抗压强度试验 |
3.1.2 层布式钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验 |
3.1.3 层布式钢纤维混凝土弯拉强度试验 |
3.2 复合式钢纤维高强混凝土力学性能试验 |
3.2.1 复合式钢纤维混凝土抗压强度试验 |
3.2.2 复合式钢纤维混凝土劈拉强度试验 |
3.2.3 复合式钢纤维混凝土弯拉强度试验 |
3.3 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土力学性能对比 |
3.3.1 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土抗压强度对比 |
3.3.2 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土劈拉强度对比 |
3.3.3 复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土弯拉强度对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 复合、层布式钢纤维混凝土的增强机理与经济性分析 |
4.1 复合、层布式钢纤维混凝土的破坏特征 |
4.1.1 复合、层布式钢纤维混凝土抗压破坏特征分析 |
4.1.2 复合、层布式钢纤维混凝土劈裂抗拉破坏特征分析 |
4.1.3 复合、层布式钢纤维混凝土弯拉破坏特征分析 |
4.2 增强增韧机理分析 |
4.2.1 复合、层布式钢纤维混凝土受弯增强机理 |
4.2.2 纤维阻裂原理 |
4.2.3 钢纤维的增强机理 |
4.3 复合式钢纤维混凝土受弯界限层厚计算 |
4.4 复合式钢纤维混凝土的经济性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 复合式钢纤维混凝土抗弯拉破坏数值仿真 |
5.1 数值仿真的主要内容 |
5.2 钢纤维混凝土的有限元模型分析理论 |
5.2.1 复合式钢纤维混凝土有限元模型的建立理论 |
5.2.2 本构关系的确定 |
5.2.3 单元介绍与网格划分 |
5.3 应力与挠度计算对比 |
5.4 变形性能对比 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 钢桥面铺装的特点和要求 |
1.2.1 钢桥面铺装的特点 |
1.2.2 钢桥面铺装性能要求 |
1.3 常见钢桥面铺装材料和铺装结构研究现状 |
1.3.1 钢桥面铺装材料研究 |
1.3.2 钢桥面铺装结构研究 |
1.4 常见钢桥面铺装病害类型及原因分析 |
1.4.1 钢桥面铺装病害类型 |
1.4.2 钢桥面铺装损坏原因分析 |
1.5 聚合物钢纤维混凝土的提出及应用 |
1.5.1 聚合物钢纤维混凝土的提出 |
1.5.2 聚合物钢纤维混凝土的阻裂增强机理 |
1.5.3 聚合物钢纤维混凝土的抗压增强机理 |
1.5.4 聚合物钢纤维混凝土的应用 |
1.6 聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构的提出 |
1.6.1 单层铺装结构设计思路 |
1.6.2 双层铺装结构设计思路 |
1.7 本文研究内容和目的 |
第二章 聚合物钢纤维混凝土材料物理力学性能研究 |
2.1 原材料性能及制备 |
2.1.1 原材料性能 |
2.1.2 聚合物钢纤维混凝土的制备 |
2.2 物理性能 |
2.2.1 毛体积密度 |
2.2.2 干缩性能 |
2.3 坍落度试验 |
2.3.1 坍落度筒法试验过程 |
2.3.2 坍落度筒法试验结果 |
2.4 抗压试验 |
2.4.1 抗压试验设计及过程 |
2.4.2 试验结果及分析 |
2.5 抗折试验 |
2.5.1 抗折试验设计及过程 |
2.5.2 抗折试验结果及分析 |
2.6 弹模试验 |
2.6.1 弹模试验设计及过程 |
2.6.2 试验结果及分析 |
2.7 磨耗层(聚合物骨架空隙混凝土)物理力学性能介绍 |
2.8 本章小结 |
第三章 聚合物钢纤维混凝土铺装结构性能试验研究 |
3.1 试验设计 |
3.1.1 试验目的与内容 |
3.1.2 试件制作 |
3.2 铺装材料对比结构静力试验 |
3.2.1 正弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.2.2 负弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.3 铺装厚度对比结构静力试验 |
3.3.1 正弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.3.2 负弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.4 铺装形式对比结构静力试验 |
3.4.1 正弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.4.2 负弯矩模拟作用下铺装结构性能分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 聚合物钢纤维混凝土界面粘结试验研究 |
4.1 界面粘结机理 |
4.2 防水粘结层的作用和要求 |
4.3 界面粘结类型 |
4.4 聚合物钢纤维混凝土与钢板粘结试验研究 |
4.4.1 剪切试验 |
4.4.2 弯拉试验 |
4.4.3 拉拔试验 |
4.5 聚合物钢纤维混凝土与聚合物骨架空隙混凝土粘结试验研究 |
4.5.1 弯拉试验 |
4.5.2 剪切试验 |
4.6 本章小结 |
第五章 聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构数值模拟分析 |
5.1 有限元模型的建立 |
5.1.1 模型尺寸和铺装结构的确定 |
5.1.2 基本假设、边界条件、荷载加载方式 |
5.1.3 最危险位置分析 |
5.2 弹性模量对铺装结构模拟分析结果 |
5.3 厚度对铺装结构模拟分析结果 |
5.3.1 单层铺装对铺装力学指标的影响 |
5.3.2 双层铺装对铺装力学指标的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在校期间发表的论文和取得的学术成果 |
(7)混杂纤维无粗骨料混凝土性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 高强混凝土的发展及现状 |
1.1.2 高性能混凝土的发展及现状 |
1.2 无粗骨料混凝土的发展及现状 |
1.2.1 活性粉末混凝土(RPC) |
1.2.2 无宏观缺陷水泥基复合材料(MDF) |
1.2.3 高延性水泥基复合材料(ECC) |
1.2.4 地质聚合物混凝土 |
1.3 混杂纤维混凝土研究现状 |
1.4 混杂纤维无粗骨料混凝土的应用 |
1.4.1 在水泥混凝土路面中的应用 |
1.4.2 在桥梁伸缩缝中的应用 |
1.4.3 在钢桥面铺装中的应用 |
1.4.4 在地震和火灾中的应用 |
1.5 本文的主要研究内容及技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 原材料及试验 |
2.1 水泥 |
2.2 集料 |
2.3 矿物掺合料 |
2.3.1 硅灰 |
2.3.2 矿粉 |
2.3.3 粉煤灰 |
2.3.4 微珠 |
2.4 聚丙烯纤维 |
2.5 钢纤维 |
2.6 减水剂及消泡剂 |
第三章 无粗骨料混凝土的配制 |
3.1 试验方案 |
3.2 试验方法及设备 |
3.2.1 流动度试验 |
3.2.2 抗压和抗折强度试验 |
3.2.3 收缩性试验 |
3.2.4 搅拌成型工艺 |
3.3 试验结果 |
3.4 极差分析 |
3.5 矿物掺合料对水泥砂浆工作性能的影响 |
3.5.1 现象分析 |
3.5.2 原因分析 |
3.6 矿物掺合料对水泥砂浆力学强度的影响 |
3.6.1 现象分析 |
3.6.2 原因分析 |
3.7 矿物掺合料对水泥砂浆收缩性能的影响 |
3.7.1 现象分析 |
3.7.2 原因分析 |
3.8 确定无粗骨料混凝土基准配合比 |
3.9 本章小结 |
第四章 混杂纤维对无粗骨料混凝土性能的影响 |
4.0 试验方案 |
4.1 试验方法 |
4.2 混杂纤维无粗骨料混凝土的流动度 |
4.2.1 单一纤维体积掺量对无粗骨料混凝土流动度的影响 |
4.2.2 混杂纤维体积掺量对无粗骨料混凝土流动度的影响 |
4.2.3 纤维对无粗骨料混凝土工作性能影响的原因分析 |
4.3 混杂纤维无粗骨料混凝土的抗压强度 |
4.3.1 单一纤维体积掺量对无粗骨料混凝土抗压强度的影响 |
4.3.2 混杂纤维体积掺量对无粗骨料混凝土抗压强度的影响 |
4.3.3 纤维对无粗骨料混凝土抗压强度影响的原因分析 |
4.4 混杂纤维无粗骨料混凝土的抗折强度 |
4.4.1 单一纤维体积掺量对无粗骨料混凝土抗折强度的影响 |
4.4.2 混杂纤维体积掺量对无粗骨料混凝土抗折强度的影响 |
4.4.3 纤维对无粗骨料混凝土抗折强度影响的原因分析 |
4.5 混杂纤维无粗骨料混凝土的弯曲韧性 |
4.5.1 韧性评价方法 |
4.5.2 荷载-挠度曲线 |
4.5.3 纤维对无粗骨料混凝土弯曲韧性的影响分析 |
4.5.4 纤维对无粗骨料混凝土弯曲韧性影响的原因分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
(8)聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装材料耐久性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 纤维混凝土钢桥面铺装材料发展史 |
1.2.1 纤维混凝土的提出 |
1.2.2 纤维混凝土增强、阻裂机理研究 |
1.3 聚合物钢纤维混凝土研究现状 |
1.3.1 聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装材料研究 |
1.3.2 聚合物钢纤维混凝土增强、阻裂机理研究 |
1.3.3 工程应用实例 |
1.4 本文的主要研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 基于耐久性的SFRPC抗裂性能增强机理分析 |
2.1 纤维抵抗裂纹扩展理论研究 |
2.1.1 裂纹扩展与材料耐久性分析 |
2.1.2 裂纹尖端应力强度因子K和裂纹扩展理论的研究与发展 |
2.1.3 钢纤维阻裂机理的研究与发展 |
2.2 围线积分法与扩展有限元XFEM法理论研究 |
2.2.1 围线积分法求解应力强度因子的基本理论 |
2.2.2 扩展有限元XFEM法的理论研究与发展 |
2.3 围线积分法求解应力强度因子在Abaqus中应用 |
2.3.1 模型中的基本参数与网格奇异单元划分 |
2.3.2 围线积分求解K值结果 |
2.4 扩展有限元XFEM法求解应力强度因子在Abaqus中应用 |
2.4.1 模型中的基本参数及裂纹区域网格细化 |
2.4.2 XFEM扩展有限元法求解K值结果 |
2.4.3 围线积分、XFEM、边界配置三种方法的K值结果对比与分析 |
2.5 模型中纤维的有效分布系数及与混凝土间的粘结滑移理论 |
2.5.1 钢纤维的有效分布系数 |
2.5.2 钢纤维与混凝土基体之间的粘结滑移本构关系 |
2.5.3 模拟粘结滑移关系的粘结单元介绍 |
2.6 探究在围线积分法模型中加入钢纤维对K值的影响 |
2.6.1 模型中的基本参数以及前处理过程 |
2.6.2 模型的后处理结果对比与分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 SFRPC制备及环境耐久性试验 |
3.1 SFRPC 试验概括 |
3.2 SFRPC的工作性 |
3.2.1 塌落度试验过程 |
3.2.2 塌落度试验结果与分析 |
3.3 SFRPC的弹性模量获取试验 |
3.3.1 试验设计 |
3.3.2 试验结果与分析 |
3.4 微观电镜下SFRPC的结构特征 |
3.4.1 微观电镜试验的准备与实施过程 |
3.4.2 试验现象及分析 |
3.5 抗压试验 |
3.5.1 试验设计 |
3.5.2 试验结果 |
3.5.3 试验结果分析 |
3.6 抗折试验 |
3.6.1 试验设计 |
3.6.2 试验结果 |
3.6.3 试验结果分析 |
3.7 抗硫酸盐侵蚀试验 |
3.7.1 抗硫酸盐侵蚀试验破坏机理 |
3.7.2 试验设计 |
3.7.3 试验结果与分析 |
3.8 不同温度梯度试验 |
3.8.1 试验设计 |
3.8.2 试验结果与分析 |
3.9 不同温度梯度+水试验 |
3.9.1 试验设计 |
3.9.2 试验结果与分析 |
3.10 本章小结 |
第四章 聚合物钢纤维混凝土疲劳试验 |
4.1 SFRPC疲劳试验研究 |
4.2 SFRPC疲劳试验方法 |
4.2.1 试验准备及试验仪器介绍 |
4.2.2 疲劳试验参数 |
4.3 SFRPC疲劳试验结果 |
4.3.1 静荷载试验结果 |
4.3.2 疲劳试验结果 |
4.4 SFRPC疲劳寿命统计分析理论 |
4.4.1 疲劳寿命两参数Weibull分布理论 |
4.4.2 疲劳寿命三参数Weibull分布理论 |
4.5 SFRPC疲劳寿命的Weibull分布检验 |
4.5.1 两参数Weibull分布检验 |
4.5.2 三参数Weibull分布检验 |
4.6 SFRPC的弯曲疲劳强度研究 |
4.6.1 混凝土疲劳方程形式 |
4.6.2 SFRPC的平均S-N曲线 |
4.6.3 两参数Weibull分布的疲劳方程及P-S-N曲线 |
4.6.4 三参数Weibull分布的疲劳方程及P-S-N曲线 |
4.7 SFRPC弯曲疲劳变形 |
4.7.1 SFRPC弯曲疲劳变形研究意义 |
4.7.2 静载应变 |
4.7.3 循环疲劳应变 |
4.7.4 最大疲劳应变和残余疲劳应变 |
4.8 疲劳弹性模量变化规律 |
4.8.1 弹性模量随循环次数的衰减规律 |
4.8.2 SFRPC疲劳变形模量的损伤演化方程 |
4.9 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本文主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间取得的研究成果及参与项目 |
附录B 提取Abaqus模型中重叠单元的脚本命令 |
(9)高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高韧性纤维增强水泥基材料研究现状 |
1.2.2 加铺罩面层材料研究现状 |
1.3 高韧性合成纤维水泥基罩面材料存在的问题 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 原材料选择及试验方法 |
2.1 原材料选择 |
2.2 试件成型与养护 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 抗折试验 |
2.3.2 抗压试验 |
2.3.3 弯曲韧性试验 |
2.3.4 断裂韧性试验 |
2.3.5 冲击韧性试验 |
2.3.6 直接拉伸试验 |
2.3.7 弯拉弹性模量 |
2.3.8 干燥收缩试验 |
2.3.9 耐磨试验 |
2.3.10 界面试验 |
2.3.11 坍落度试验 |
第三章 高韧性合成纤维水泥基材料配合比设计 |
3.1 基准配合比初选 |
3.1.1 砂胶比 |
3.1.2 砂率 |
3.1.3 水胶比 |
3.2 砂粒径优选 |
3.3 纤维长度优选 |
3.4 外加剂掺量优选 |
3.4.1 减水剂掺量 |
3.4.2 膨胀剂掺量 |
3.4.3 粉煤灰掺量 |
3.5 试验配合比确定 |
第四章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能研究 |
4.1 力学性能研究 |
4.1.1 抗折强度 |
4.1.2 抗压强度 |
4.1.3 弯曲韧性 |
4.1.4 断裂韧性 |
4.1.5 冲击韧性 |
4.1.6 弯拉弹性模量 |
4.2 耐久性能研究 |
4.2.1 耐磨性能 |
4.2.2 干缩性能 |
4.3 界面粘结性能研究 |
4.3.1 界面粘接强度 |
4.3.2 界面剪切强度 |
4.4 合成纤维混杂效应分析 |
4.4.1 混杂效应对抗折强度影响 |
4.4.2 混杂效应对弯曲韧性影响 |
4.4.3 混杂效应对断裂韧性影响 |
4.4.4 混杂效应对冲击韧性影响 |
4.4.5 确定最佳纤维混掺比例 |
4.5 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料综合评价 |
4.5.1 路用性能评价 |
4.5.2 施工性评价 |
4.5.3 经济性评价 |
第五章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面技术研究 |
5.1 罩面层结构选择与厚度设计 |
5.2 拌合物搅拌与运输 |
5.3 摊铺方式选择 |
5.4 养护温度研究 |
5.5 界面处理 |
第六章 高韧性合成纤维水泥基薄层罩面开裂模拟 |
6.1 模型建立 |
6.2 计算结果与分析 |
6.2.1 罩面层荷载应力 |
6.2.2 裂缝尖端应力强度因子 |
6.2.3 超重轴载下反射裂缝扩展 |
6.3 数值模拟小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要研究结论 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
(10)钢桥面抗裂延性铺装材料特性及疲劳性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 钢桥面沥青混凝土铺装研究现状 |
1.2.1 高温热拌合浇筑式沥青混凝土 |
1.2.2 改性SMA沥青混凝土 |
1.2.3 环氧沥青混凝土 |
1.3 组合钢桥面板研究现状 |
1.3.1 钢-混凝土组合桥面板 |
1.3.2 RPC-钢桥面组合结构层 |
1.4 应变硬化水泥基复合材料研究现状 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
2 钢桥面抗裂延性铺装材料设计及性能参数表征 |
2.1 引言 |
2.2 原材料选择 |
2.2.1 水泥 |
2.2.2 粉煤灰 |
2.2.3 膨胀剂 |
2.2.4 纤维 |
2.2.5 其它 |
2.3 试验设计 |
2.3.1 基本力学性能试验 |
2.3.2 耐久性试验 |
2.4 配合比设计及纤维分散性分析 |
2.4.1 配合比设计 |
2.4.2 拌合物制备工艺设计及工作性能分析 |
2.4.3 纤维分散性评价方法及结果分析 |
2.5 基本力学性能指标参数表征 |
2.5.1 圆柱体抗压力学性能 |
2.5.2 抗折力学性能 |
2.5.3 单轴拉伸力学性能 |
2.5.4 抗冲击性能 |
2.6 耐久性指标参数表征 |
2.6.1 抗氯离子渗透性能 |
2.6.2 抗碳化性能 |
2.6.3 钢筋锈蚀 |
2.7 硬化水泥浆体微观结构改善机理 |
2.8 本章小结 |
3 钢桥面抗裂延性铺装材料单轴压缩尺寸效应分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验研究 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 加载破坏形态分析 |
3.2.3 强度-变形关系分析 |
3.2.4 抗压特征值结果与分析 |
3.3 单轴压缩尺寸效应分析 |
3.3.1 纤维种类和掺量对尺寸效应度的影响 |
3.3.2 立方体抗压强度尺寸换算系数确定 |
3.3.3 标准立方体与标准圆柱体抗压强度尺寸换算系数确定 |
3.4 本章小结 |
4 钢桥面抗裂延性铺装材料弯曲韧性多阶段表征 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 试验结果与分析 |
4.3 既有混凝土标准弯曲韧性表征方法对SHCCs的适用性分析 |
4.3.1 韧性指数与剩余强度系数 |
4.3.2 等效弯曲韧性比 |
4.3.3 初始弯曲韧性比 |
4.3.4 弯曲韧度比 |
4.3.5 等效弯曲强度与等效弯曲韧性 |
4.4 弯曲韧性多阶段表征模型理论 |
4.4.1 模型建立 |
4.4.2 结果与分析 |
4.5 本章小结 |
5 钢桥面抗裂延性铺装结构承载特性及破坏机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验设计 |
5.2.1 模型设计 |
5.2.2 试件加工 |
5.2.3 试验方法及测点布置 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 加载破坏过程 |
5.3.2 荷载-变形关系曲线 |
5.3.3 特征值 |
5.3.4 荷载-应变关系 |
5.4 本章小结 |
6 钢桥面抗裂延性铺装结构疲劳特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 模型加工 |
6.2.2 测点布置 |
6.2.3 试验方法及工况设置 |
6.3 疲劳破坏形态及微观机理分析 |
6.3.1 疲劳破坏形态 |
6.3.2 疲劳断口处纤维微观尺度断裂模式 |
6.4 组合板疲劳性能结果与分析 |
6.4.1 跨中变形、应变与循环次数之间的关系 |
6.4.2 Weibull疲劳寿命概率分布 |
6.4.3 疲劳寿命预测模型 |
6.4.4 疲劳损伤后的残余强度分析 |
6.5 钢桥面抗裂延性铺装结构有限元分析 |
6.5.1 有限元模型建立 |
6.5.2 荷载和约束设置 |
6.5.3 有限元计算结果与分析 |
6.6 SHCCs的应用前景分析 |
6.7 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究成果及创新点 |
7.1.1 主要结论 |
7.1.2 创新点 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
博士期间发表的论文 |
博士期间申请的专利 |
博士期间参与的主要课题 |
四、钢纤维增强聚合物混凝土在路面铺装中的应用(论文参考文献)
- [1]中国路面工程学术研究综述·2020[J]. 于华洋,马涛,王大为,王朝辉,吕松涛,朱兴一,刘鹏飞,李峰,肖月,张久鹏,罗雪,金娇,郑健龙,侯越,徐慧宁,郭猛,蒋玮. 中国公路学报, 2020(10)
- [2]低模量强节点加筋网约束纤维混凝土的力学性能研究[D]. 邓兴涛. 重庆交通大学, 2020(01)
- [3]微振动与材料特征对新旧混凝土粘结性能影响研究[D]. 陈龙杰. 重庆交通大学, 2020(01)
- [4]超薄丁苯胶乳聚合物水泥混凝土罩面材料及性能研究[D]. 郑少鹏. 重庆交通大学, 2020(01)
- [5]复合式、层布式钢纤维高强混凝土力学性能研究[D]. 彭奥. 广州大学, 2019(01)
- [6]聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装结构性能研究[D]. 朱志威. 重庆交通大学, 2019(06)
- [7]混杂纤维无粗骨料混凝土性能研究[D]. 李海波. 重庆交通大学, 2019(06)
- [8]聚合物钢纤维混凝土钢桥面铺装材料耐久性能研究[D]. 仵卫伟. 重庆交通大学, 2019(06)
- [9]高韧性合成纤维水泥基薄层罩面材料性能及技术研究[D]. 马海啸. 重庆交通大学, 2019(06)
- [10]钢桥面抗裂延性铺装材料特性及疲劳性能研究[D]. 张伟. 浙江大学, 2019