發(fā)布時(shí)間：2020-06-09 20:18

【摘要】：泡沫混凝土與EPS混凝土近年來(lái)以其保溫隔熱、質(zhì)輕、吸能等特點(diǎn)在國(guó)外和國(guó)內(nèi)被廣泛應(yīng)用。二者都具備吸能緩沖、大變形的特點(diǎn)。目前泡沫混凝土及EPS混凝土主要應(yīng)用于建筑墻體保溫等領(lǐng)域,人們對(duì)于兩種材料的力學(xué)及吸能緩沖性能研究較少。通過(guò)摻加不同摻合料、不同外加劑、防凍劑以及不同配合比制備出多組泡沫混凝土與EPS混凝土試件,養(yǎng)生后對(duì)其靜態(tài)與動(dòng)態(tài)條件下的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試并對(duì)其顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行微觀分析,綜合評(píng)價(jià)兩種材料吸收能量的特性以及處于寒冷地區(qū)的抗凍性能。通過(guò)試驗(yàn),對(duì)兩種材料的抗壓強(qiáng)度、吸能效率、抗凍性、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,提出各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)異的泡沫混凝土。將此泡沫混凝土應(yīng)用于交通防護(hù)設(shè)施中的避險(xiǎn)車(chē)道道面上,利用自適應(yīng)法有限元模擬仿真軟件建立泡沫混凝土與機(jī)動(dòng)車(chē)的有限元耦合模型,通過(guò)車(chē)輛在不同的初始速度、不同荷載作用下,模擬得到泡沫混凝土所鋪筑的避險(xiǎn)車(chē)道道面對(duì)車(chē)輛的阻滯距離。主要研究成果如下:1.配制泡沫混凝土添加石灰石粉、纖維、減水劑、防水劑;配制EPS混凝土添加石灰石粉、防水劑。根據(jù)規(guī)范要求,通過(guò)不同配合比制備出泡沫混凝土與EPS混凝土試件。2.研究當(dāng)表觀密度相同時(shí),纖維的摻入對(duì)提高泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度及混凝土的韌性、抗變形抗裂能力以及吸能效率增大機(jī)理。3.分析新拌泡沫混凝土與EPS混凝土試件的靜力學(xué)測(cè)試的應(yīng)力應(yīng)變曲線得出,在應(yīng)力作用下,泡沫混凝土與EPS混凝土材料的連續(xù)塑性破碎,分析了影響吸能的主要因素。4.將新拌泡沫混凝土與EPS混凝土制成Φ70mm×35mm的圓柱體試件,進(jìn)行霍普金森SHPB壓桿試驗(yàn),分析兩種材料的應(yīng)變、應(yīng)力和應(yīng)變率關(guān)系以及吸能效率,得出泡沫混凝土吸能效率優(yōu)于EPS混凝土。5.對(duì)泡沫混凝土的抗凍性進(jìn)行研究,在試件表面涂刷硅烷類(lèi)防水劑、os型防水劑后進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)。纖維的摻入對(duì)抗凍性影響不大;單獨(dú)涂刷硅烷類(lèi)防水劑后,漿體表面形成憎水性聚硅氧烷,降低泡沫混凝土的滲透性;復(fù)合涂刷硅烷類(lèi)和os型防水劑后,抗凍性得到進(jìn)一步改善;對(duì)相同配合比下,涂刷防水劑與未涂防水劑的試件經(jīng)凍融循環(huán)后的表面積對(duì)抗凍性的影響進(jìn)行研究,得出未涂防水劑試件表面積增大,與水接觸面積增大,抗凍性下降。6.對(duì)EPS混凝土的抗凍性進(jìn)行研究,采用惰性混合材料分別取代水泥或增加EPS顆粒粒徑,分析混合材料摻量與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的內(nèi)在聯(lián)系;涂刷單層、雙層防水劑對(duì)EPS混凝土的抗凍性影響規(guī)律,隨防水涂層的增加,EPS混凝土抗凍性逐漸提高。7.建立機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)輪與泡沫混凝土避險(xiǎn)車(chē)道耦合作用的有限元模型,研究車(chē)輛在不同荷載、不同初速度條件下泡沫混凝土對(duì)車(chē)輛的阻滯性能。提出的研究模型還可用于預(yù)測(cè)不同初始速度和不同車(chē)輪荷載作用下避險(xiǎn)車(chē)道阻攔系統(tǒng)的性能,為泡沫混凝土阻滯材料應(yīng)用于其它交通防護(hù)系統(tǒng)提供相關(guān)依據(jù)。
【圖文】：

利用砂礫或石料的滾珠效應(yīng)，通過(guò)滾動(dòng)阻力使車(chē)輛減速至停止。前兩種方法基于存在的逡逑弊端目前使用較少，目前應(yīng)用較廣泛的是制動(dòng)砂床型。失控車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道后受損情逡逑況如圖１－２所示。逡逑隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)區(qū)域由原來(lái)的平原微丘區(qū)逐步向逡逑山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)移，近年來(lái)我國(guó)在連續(xù)下坡路段以及縱坡坡長(zhǎng)大的區(qū)域設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道，我逡逑國(guó)避險(xiǎn)車(chē)道使用較晚，１９９８年，我國(guó)第一條避險(xiǎn)車(chē)道建于北京八達(dá)嶺高速公路，位于潭逡逑峪溝隧道南側(cè)｜６１１。隨后山西焦晉高速公路，云南通海至建水高速，福建漳龍高速相繼在逡逑連續(xù)下坡路段建立了避險(xiǎn)車(chē)道。近年來(lái)也有很多學(xué)者對(duì)避險(xiǎn)車(chē)道進(jìn)行了研宄，謝宗運(yùn)［６２］逡逑等根據(jù)車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道的速度等因素評(píng)價(jià)了避險(xiǎn)車(chē)道的長(zhǎng)度；梁瑞娟１６３１通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)逡逑的取值分析了避險(xiǎn)車(chē)道的安全性；郭永誼［６（）１提出目前避險(xiǎn)車(chē)道在設(shè)計(jì)時(shí)，引導(dǎo)設(shè)置，平逡逑面線形，避險(xiǎn)車(chē)道鋪設(shè)距離等存在的問(wèn)題。逡逑圖１－２失控車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道后受損情況逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄａｍａｇｅ邋ｔｏ邋ｔｈｅ邋ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋ｖｅｈｉｃｌｅ邋ａｆｔｅｒ邋ｅｎｔｅｒｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｔｒｕｃｋ邋ｅｓｃａｐｅ邋ｒａｍｐ逡逑１．３研究的主要內(nèi)容逡逑由于國(guó)外技術(shù)保密

利用砂礫或石料的滾珠效應(yīng)，通過(guò)滾動(dòng)阻力使車(chē)輛減速至停止。前兩種方法基于存在的逡逑弊端目前使用較少，目前應(yīng)用較廣泛的是制動(dòng)砂床型。失控車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道后受損情逡逑況如圖１－２所示。逡逑隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)區(qū)域由原來(lái)的平原微丘區(qū)逐步向逡逑山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)移，近年來(lái)我國(guó)在連續(xù)下坡路段以及縱坡坡長(zhǎng)大的區(qū)域設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道，我逡逑國(guó)避險(xiǎn)車(chē)道使用較晚，１９９８年，我國(guó)第一條避險(xiǎn)車(chē)道建于北京八達(dá)嶺高速公路，位于潭逡逑峪溝隧道南側(cè)｜６１１。隨后山西焦晉高速公路，云南通海至建水高速，，福建漳龍高速相繼在逡逑連續(xù)下坡路段建立了避險(xiǎn)車(chē)道。近年來(lái)也有很多學(xué)者對(duì)避險(xiǎn)車(chē)道進(jìn)行了研宄，謝宗運(yùn)［６２］逡逑等根據(jù)車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道的速度等因素評(píng)價(jià)了避險(xiǎn)車(chē)道的長(zhǎng)度；梁瑞娟１６３１通過(guò)設(shè)計(jì)參數(shù)逡逑的取值分析了避險(xiǎn)車(chē)道的安全性；郭永誼［６（）１提出目前避險(xiǎn)車(chē)道在設(shè)計(jì)時(shí)，引導(dǎo)設(shè)置，平逡逑面線形，避險(xiǎn)車(chē)道鋪設(shè)距離等存在的問(wèn)題。逡逑圖１－２失控車(chē)輛駛?cè)氡茈U(xiǎn)車(chē)道后受損情況逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄａｍａｇｅ邋ｔｏ邋ｔｈｅ邋ｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋ｖｅｈｉｃｌｅ邋ａｆｔｅｒ邋ｅｎｔｅｒｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｔｒｕｃｋ邋ｅｓｃａｐｅ邋ｒａｍｐ逡逑１．３研究的主要內(nèi)容逡逑由于國(guó)外技術(shù)保密
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705199