本文選題：復(fù)合式鋼纖維混凝土 + 力學(xué)性能�。� 參考：《河南大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：水泥混凝土路面在重載車輪重復(fù)荷載作用下，由于其彎拉強(qiáng)度和抗疲勞性能較低，斷裂時(shí)的拉伸變形小，抗裂性和抗沖擊韌性較差，易產(chǎn)生裂縫，并且混凝土板彈性模量及力學(xué)強(qiáng)度大大高于基層和土基的相應(yīng)模量和強(qiáng)度，荷載在混凝土板內(nèi)部沿深度消散快，致使混凝土路面板在車輪荷載作用下極易沿面板底部產(chǎn)生彎拉斷裂破壞。 本文基于水泥混凝土路面板分別在Winkler地基和彈性層狀體系半空間地基上的受力特點(diǎn)的分析，結(jié)合鋼纖維混凝土的工作特性，提出一種新型的復(fù)合式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)。同時(shí)，對(duì)復(fù)合式鋼纖維混凝土路面進(jìn)行了模擬雙輪軸載試驗(yàn)研究和成本分析，得出：（1）復(fù)合式鋼纖維混凝土路面抗彎拉強(qiáng)度高于普通混凝土路面和層布式鋼纖維混凝土路面，與傳統(tǒng)鋼纖維混凝土路面相近。同時(shí)，復(fù)合式鋼纖維混凝土路面板破壞時(shí)相對(duì)于較普通混凝土路面具有較好的延性，從而可以有效緩解路基偏軟、板底脫空等情況導(dǎo)致的路面底部的脆性斷裂；（2）造價(jià)方面，復(fù)合式鋼纖維混凝土路面與普通混凝土路面、層布式鋼纖維混凝土相當(dāng)，但成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的鋼纖維混凝土路面；（3）復(fù)合式鋼纖維混凝土路面相對(duì)于層布式鋼纖維混凝土路面而言，更加機(jī)動(dòng)靈活，可以針對(duì)不同的地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)底部鋼纖維混凝土層厚度以及鋼纖維摻量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。最后，分別從宏觀和微觀角度對(duì)復(fù)合式鋼纖維混凝土路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)和破壞機(jī)理分析，得出：（1）復(fù)合式鋼纖維混凝土路面從其承受荷載開始到完全破壞，經(jīng)歷微裂縫產(chǎn)生階段、微裂縫擴(kuò)展階段、微裂縫貫通階段和板體破壞階段。在四個(gè)階段中，鋼纖維對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展起到了明顯的制約作用，從而有效增強(qiáng)了板體的綜合性能，在延緩板體破壞，提高承載能力的過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。（2）復(fù)合式鋼纖維混凝土路面凝結(jié)初期，，由于集料泌水，板體收縮，細(xì)骨料下沉等原因，在水泥漿體和骨料的粘結(jié)界面會(huì)產(chǎn)生部分無法避免的細(xì)微裂縫，這些微裂縫的存在和混凝土徐變過程中所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力相互作用，從而影響到復(fù)合式鋼纖維混凝土路面的抗疲勞強(qiáng)度和使用壽命。
[Abstract]:Due to the low flexural tensile strength and fatigue resistance of cement concrete pavement under the repeated load of heavy duty wheels, the tensile deformation is small, the crack resistance and impact toughness are poor, and cracks are easy to occur. And the elastic modulus and mechanical strength of concrete slabs are much higher than the corresponding modulus and strength of base and soil foundation, and the load dissipates quickly along the depth of concrete slabs. Under the wheel load, concrete pavement is prone to flexural fracture along the bottom of the slab. Based on the analysis of the mechanical characteristics of cement concrete pavement slab on Winkler foundation and elastic layered semi-space foundation, a new composite steel fiber reinforced concrete pavement structure is proposed in this paper, combining with the working characteristics of steel fiber reinforced concrete (SFRC). At the same time, the experimental study and cost analysis of composite steel fiber reinforced concrete pavement are carried out. It is concluded that the flexural tensile strength of composite steel fiber reinforced concrete pavement is higher than that of ordinary concrete pavement and layered steel fiber reinforced concrete pavement. It is close to the traditional steel fiber concrete pavement. At the same time, the composite steel fiber reinforced concrete pavement slab has better ductility than that of ordinary concrete pavement, which can effectively alleviate the brittle fracture of pavement bottom caused by soft subgrade and slab bottom void, etc. The composite steel-fiber concrete pavement is comparable to the ordinary concrete pavement and the layered steel-fiber concrete. However, the cost is far lower than that of the traditional steel fiber reinforced concrete pavement. The composite steel fiber concrete pavement is more flexible than the layered steel fiber concrete pavement, and can be adapted to different geological characteristics. The thickness of the bottom steel fiber concrete layer and the steel fiber content are adjusted reasonably, so as to realize the rational utilization of the resources. Finally, the strengthening and failure mechanism of composite steel fiber reinforced concrete pavement structure is analyzed from macro and micro angles, and it is concluded that the composite steel fiber reinforced concrete pavement has experienced micro-cracks from the beginning of the loading to the complete destruction. Microfracture propagation stage, microfracture through stage and slab failure stage. In the four stages, the steel fiber plays a significant role in restricting the production and expansion of concrete cracks, thus effectively enhancing the comprehensive performance of the slab body and delaying the destruction of the slab body. In the process of improving the bearing capacity, it plays an important role in the initial condensation of composite steel fiber concrete pavement, due to the reasons of bleeding of aggregate, shrinkage of slab, sinking of fine aggregate, and so on. At the bond interface between the cement paste and the aggregate, there are some unavoidable fine cracks that interact with the shrinkage stress generated during the creep of concrete. Thus, the fatigue strength and service life of composite steel fiber reinforced concrete pavement are affected.
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U416.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1875317