【摘要】：隨著社會民眾對物質(zhì)需求的提高,運(yùn)輸業(yè)務(wù)越來越多,貨運(yùn)車輛上路幾率急速升高,同時(shí)為了提高運(yùn)輸效率,超載現(xiàn)象屢見不鮮,現(xiàn)有的水泥混凝土路面耐久性低,韌性差,在重載和超載車輛作用下,在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限而過早發(fā)生破壞,造成安全隱患。橡膠混凝土(Crumb Rubber Concrete,簡稱為CRC)具有良好韌性、延性,同時(shí)該材料具有優(yōu)良的耐磨性能和良好的抗凍性能,是用于路面施工的理想材料。但混凝土中摻入橡膠集料后其強(qiáng)度降低明顯,在重載和超載車輛作用下,仍然會因強(qiáng)度過低而發(fā)生破壞。為使橡膠混凝土能夠適應(yīng)路面的重載交通情況,需制備強(qiáng)度高、韌性好、耐久性能優(yōu)良的橡膠混凝土,即高性能橡膠混凝土(High Performance Crumb Rubber Concrete,簡稱HP-CRC)。本文根據(jù)正交試驗(yàn)方案配制了不同水膠比、橡膠摻量、橡膠粒徑以及不同粉煤灰摻量的CRC材料,通過試驗(yàn)研究其抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和彈性模量,運(yùn)用極差法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析得到各因素對CRC抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度及彈性模量的影響順序和較優(yōu)搭配,優(yōu)化出高性能橡膠混凝土。在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建中以正交試驗(yàn)中4個(gè)因素作為輸入變量,預(yù)測出優(yōu)化后HP-CRC的力學(xué)性能值,并通過試驗(yàn)來對比HP-CRC力學(xué)性能預(yù)測值,試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測結(jié)果吻合。在此基礎(chǔ)上,對HPCRC和普通混凝土的抗凍性,抗氯離子滲透性以及耐磨等路用性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)橡膠摻量為10%時(shí)性能提高明顯。運(yùn)用AHP層次分析法對HP-CRC的耐久性能進(jìn)行了分析,結(jié)果表明HP-CRC的路用性能更優(yōu),更適合作為重載交通路面材料。HP-CRC的力學(xué)性能滿足重載交通路面材料需要,同時(shí)其耐久性相對普通混凝土路面材料更優(yōu),當(dāng)水膠比控制在0.30-0.35之間,橡膠摻量在10%-15%,橡膠粒徑在50目-80目以及粉煤灰摻量不超過10%可以在滿足重載交通情況對路面材料力學(xué)性能的要求下有效提高了混凝土的韌性,改善其耐久性能,使路面的壽命得到延長。正交—BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測體系的應(yīng)用可以大大降低試驗(yàn)成本,節(jié)省人力物力以高效地對不同配合比參數(shù)對材料性能進(jìn)行預(yù)測,并且可以根據(jù)施工狀況,快速選擇合適的HPCRC配合比參數(shù),提高了工作效率。
【圖文】：

2 原材料性能及配合比為了保證配制的橡膠混凝土材料的力學(xué)性能，將對構(gòu)成橡膠混凝土的原材料基本性能及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究，并根據(jù)這些參數(shù)設(shè)計(jì)橡膠混凝土配合比及試驗(yàn)方案。2.1 HP-CRC 原材料組成及技術(shù)指標(biāo)水泥：本文選用 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，其相關(guān)性能指標(biāo)見表 2.1。表 2.1 水泥物理性能標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量/%細(xì)度/%安定性（沸煮法）凝結(jié)時(shí)間/min初凝 終凝27 15 合格 126 223橡膠粉：采用 20 目、50 目和 80 目橡膠顆粉，，橡膠粉實(shí)物見圖 2.1。三種橡膠粉表觀密度分別為 1 050 kg/m3、1 020kg/m3和 890 kg/m3，具體物理力學(xué)性能見表 2.2。

試驗(yàn)設(shè)備
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U414

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本文編號：2682121