本文關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂基混凝土的沖擊和老化性能研究

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【摘要】：隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展,路面鋪裝層的早期破壞問題越來越受到重視,而研制高性能的鋪裝材料是解決該問題最直接的方法。環(huán)氧樹脂基混凝土以其高強高韌的材料屬性,在鋪裝材料中具有潛在的應(yīng)用空間,但是國內(nèi)外相關(guān)的研究才剛剛起步。本文針對于鋪裝層的早期破壞問題,試圖研制一種新型的高性能鋪裝材料,對其配合比進行不斷的優(yōu)化,得到滿足抗壓性能、抗彎拉性能和界面粘結(jié)性能等基本力學(xué)要求的新型環(huán)氧樹脂基混凝土,并且進一步對新材料的抗沖擊力學(xué)性能和老化性能進行實驗研究。具體內(nèi)容包括以下幾點:(1)根據(jù)珠江黃埔大橋的實際參數(shù),建立了正交異性鋼橋面及其鋪裝層的有限元模型,研究了鋪裝材料的目標性能指標,以此為目標對不同配合比的新型環(huán)氧樹脂基混凝土試件進行了四點彎曲實驗,得到了滿足要求的配合比,同時進行了單軸壓縮和新舊混凝土的界面拉伸實驗,研究了新型環(huán)氧樹脂基混凝土的準靜態(tài)力學(xué)性能。(2)利用分離式霍普金斯壓桿對新型環(huán)氧樹脂基混凝土進行了不同速率的沖擊試驗,分析了新材料在不同速率的沖擊荷載下的應(yīng)變率效應(yīng),同時從應(yīng)力-應(yīng)變曲線中發(fā)現(xiàn)了該材料具有應(yīng)變硬化效應(yīng)和應(yīng)變軟化效應(yīng)的雙重作用。(3)根據(jù)廣東地區(qū)的實際氣候統(tǒng)計,制定了加速老化的實驗方案,完成了環(huán)氧樹脂基混凝土彎曲試件加速老化試驗,分析了老化時間對新型環(huán)氧樹脂基混凝土準靜態(tài)抗彎拉性能的影響;并對老化后的沖擊試件進行了不同速率的SHPB沖擊實驗,分析了老化時間和沖擊速率對新型環(huán)氧樹脂基混凝土動態(tài)力學(xué)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：鋪裝材料 環(huán)氧樹脂基混凝土 準靜態(tài)力學(xué)性能 霍普金森壓桿 沖擊力學(xué)性能 加速老化試驗
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景11-14
• 1.2.1 鋪裝層11-12
• 1.2.2 常見的鋪裝材料12
• 1.2.3 鋪裝材料病害問題12-14
• 1.3 研究現(xiàn)狀14-18
• 1.3.1 環(huán)氧樹脂基混凝土的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 混凝土材料沖擊性能的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.3 混凝土老化性能的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 論文的主要內(nèi)容及意義18-21
• 1.4.1 本文的主要內(nèi)容18-19
• 1.4.2 論文工作的意義19-21
• 第二章 新型環(huán)氧樹脂基混凝土的研制和準靜態(tài)性能研究21-41
• 2.1 引言21-22
• 2.2 鋼橋面鋪裝材料目標性能的研究22-27
• 2.2.1 研究思路22
• 2.2.2 正交異性鋼橋面鋪裝有限元模型22-24
• 2.2.3 設(shè)計載重作用下鋪裝層材料的性能指標24-26
• 2.2.4 三倍載重作用下鋪裝層材料的性能指標26-27
• 2.3 環(huán)氧樹脂基混凝土的制備工藝27-30
• 2.3.1 環(huán)氧樹脂膠粘劑的選擇27-28
• 2.3.2 骨料級配的選擇28
• 2.3.3 試件的制作28-30
• 2.4 環(huán)氧樹脂基混凝土的四點彎曲實驗30-35
• 2.4.1 四點彎曲實驗30-31
• 2.4.2 抗彎拉強度計算方法31
• 2.4.3 四點彎曲實驗曲線31-32
• 2.4.4 彈性模量測定和實驗數(shù)據(jù)修正32-33
• 2.4.5 實驗結(jié)果分析33-34
• 2.4.6 試驗配方的進一步優(yōu)化34-35
• 2.5 環(huán)氧樹脂基混凝土的單軸壓縮實驗35-37
• 2.5.1 單軸壓縮實驗35
• 2.5.2 抗壓強度計算方法35
• 2.5.3 實驗結(jié)果及分析35-37
• 2.6 環(huán)氧樹脂基混凝土的界面拉伸實驗37-40
• 2.6.1 新舊混凝土粘合37-38
• 2.6.2 單軸拉伸實驗38
• 2.6.3 抗拉強度計算方法38-39
• 2.6.4 實驗結(jié)果及分析39-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第三章 新型環(huán)氧樹脂基混凝土的沖擊力學(xué)性能研究41-61
• 3.1 引言41
• 3.2 沖擊試驗原理和常見問題的解決方法41-44
• 3.2.1 Hopkinson壓桿的測量原理41-43
• 3.2.2 應(yīng)力均勻性問題43-44
• 3.2.3 信號有效性問題44
• 3.3 沖擊試驗方案44-48
• 3.3.1 沖擊試件制作44-46
• 3.3.2 實驗裝置46
• 3.3.3 實驗步驟46-48
• 3.4 試驗結(jié)果及分析48-59
• 3.4.1 應(yīng)力均勻性分析48-52
• 3.4.2 應(yīng)力-應(yīng)變結(jié)果統(tǒng)計52-54
• 3.4.3 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分析54-55
• 3.4.4 不同應(yīng)變率下材料的破壞形態(tài)55-57
• 3.4.5 應(yīng)變硬化和應(yīng)變軟化57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 新型環(huán)氧樹脂基混凝土的老化性能研究61-83
• 4.1 引言61
• 4.2 紫外光輻射的研究61-62
• 4.2.1 太陽輻射分布61
• 4.2.2 紫外光輻射量的計算61-62
• 4.3 實驗參數(shù)的確定62-65
• 4.3.1 加速老化實驗方法62
• 4.3.2 老化試驗參數(shù)設(shè)定62-65
• 4.3.3 老化時間的計算65
• 4.4 加速老化對環(huán)氧混凝土抗彎拉性能的影響65-69
• 4.4.1 試件準備65-66
• 4.4.2 材料彈性模量的測定66-67
• 4.4.3 四點彎曲實驗67-68
• 4.4.4 實驗結(jié)果和分析68-69
• 4.5 老化后材料的抗沖擊性能69-81
• 4.5.1 試件制備69-70
• 4.5.2 老化試件的SHPB沖擊實驗70
• 4.5.3 實驗結(jié)果統(tǒng)計70-74
• 4.5.4 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系74-78
• 4.5.5 試件的破壞形態(tài)78-79
• 4.5.6 實驗結(jié)果分析79-81
• 4.6 本章小結(jié)81-83
• 第五章 結(jié)論與展望83-85
• 5.1 結(jié)論83-84
• 5.2 展望84-85
• 參考文獻85-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果89-90
• 致謝90-91
• 附件91

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本文編號：727322