本文關(guān)鍵詞：路面橡膠再生水泥混凝土的基本力學性能及疲勞特性研究

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【摘要】：水泥混凝土路面斷裂破壞主要是由于水泥混凝土剛度大、結(jié)構(gòu)層之間變形協(xié)調(diào)性弱、減振吸能作用差所致。橡膠再生水泥混凝土是把廢舊橡膠顆�；蛳鹉z粉按不同摻配方式和比例摻加到再生水泥混凝土中所形成的一種新型復(fù)合材料。在水泥混凝土材料中摻加橡膠顆粒,其延性、韌性和抗裂性能均得到提高,水泥混凝土路面自身的變形能力和減振吸能性能得到改善。目前國內(nèi)外對橡膠水泥混凝土力學性能有了一定的認識,但對于橡膠再生混凝土路面的基本力學性能特別是疲勞特性方面的研究還較少。本文以橡膠再生混凝土為研究對象,以C40混凝土為基準,對66個標準立方體試塊、33個棱柱體試件和132個小梁試件進行了系統(tǒng)的試驗研究。分別研究了再生混凝土、橡膠混凝土及橡膠再生混凝土的立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度、軸心抗拉強度、應(yīng)力應(yīng)變及抗折性能等基本力學性能,剖析橡膠再生水泥混凝土路面破壞機理,建立了各力學指標之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系式。通過MTS直接拉伸試驗,構(gòu)建廢舊橡膠再生水泥混凝土單軸受拉本構(gòu)關(guān)系方程。進行不同類型混凝土荷載—撓度全曲線試驗,得出再生骨料摻量及橡膠顆粒摻量對混凝土試件的撓度變形曲線的影響,采用ASTM-C1018-98韌性指數(shù)法及PCSm(post-crack strength)法對不同類型混凝土試件進行韌性指標計算,研究再生骨料摻量及橡膠顆粒摻量對混凝土韌性指標的影響。設(shè)計三點彎曲荷載下的RMT疲勞試驗,對再生混凝土、橡膠混凝土及橡膠再生混凝土試件進行彎拉疲勞試驗研究,研究再生骨料摻量及橡膠顆粒摻量在不同應(yīng)力水平下對橡膠再生水泥混凝土疲勞壽命的影響規(guī)律,研究再生骨料及橡膠顆粒在混凝土疲勞損傷過程中所起到的作用。根據(jù)Weibull概率分布理論研究橡膠再生混凝土不同失效概率下的疲勞壽命,建立不同失效概率下橡膠再生水泥混凝土雙對數(shù)疲勞方程及單對數(shù)疲勞方程并預(yù)測橡膠再生混凝土的疲勞極限強度。為推廣應(yīng)用型橡膠再生混凝土路面提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：橡膠粉 再生水泥混凝土 基本力學性能 韌性 疲勞方程
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.216
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題研究的背景11-12
• 1.1.1 廢舊橡膠回收與利用現(xiàn)狀11
• 1.1.2 再生骨料混凝土的現(xiàn)狀和回收利用11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 橡膠混凝土的強度和變形性能12-13
• 1.2.2 再生混凝土研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 水泥混凝土路面疲勞特性理論分析和試驗研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 有待于進一步研究的問題16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-18
• 1.5 技術(shù)路線18-20
• 第二章 橡膠再生混凝土靜態(tài)力學性能的試驗研究20-33
• 2.1 試驗方案20-22
• 2.1.1 原材料及配合比設(shè)計20-21
• 2.1.2 試件制作與養(yǎng)護21-22
• 2.1.3 加載設(shè)備22
• 2.2 立方體抗壓試驗結(jié)果及分析22-27
• 2.2.1 橡膠再生混凝土立方體抗壓強度22-24
• 2.2.2 混凝土立方體抗壓強度影響因素分析24-25
• 2.2.3 混凝土立方體試塊的破壞形態(tài)25-27
• 2.3 立方體劈裂試驗結(jié)果及分析27-30
• 2.3.1 立方體劈裂強度27-29
• 2.3.2 混凝土立方體劈裂強度影響因素分析29
• 2.3.3 混凝土立方體劈裂破壞形態(tài)29-30
• 2.4 強度計算30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 橡膠再生混凝土軸心受拉性能研究33-46
• 3.1 試件基本情況33-34
• 3.2 加載與測點布置34-35
• 3.3 試驗結(jié)果與分析35-38
• 3.3.1 不同類型混凝土棱柱體直接拉伸強度35-36
• 3.3.2 不同類型混凝土棱柱體直接拉伸強度影響因素分析36-37
• 3.3.3 不同類型混凝土破壞過程與形態(tài)37-38
• 3.4 再生混凝土抗拉強度38-39
• 3.5 橡膠混凝土抗拉強度39-40
• 3.6 橡膠再生混凝土抗拉強度與抗壓強度關(guān)系40-41
• 3.7 混凝土峰值拉應(yīng)變41-42
• 3.8 不同類型混凝土軸向受拉應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系42-44
• 3.9 本章小結(jié)44-46
• 第四章 橡膠再生混凝土韌性試驗研究46-60
• 4.1 橡膠再生混凝土韌性試驗的研究方法46-47
• 4.1.1 混凝土的韌性46
• 4.1.2 橡膠再生混凝土韌性試驗的研究方法46-47
• 4.2 橡膠再生混凝土韌性試驗方法47-49
• 4.2.1 主要試驗設(shè)備47
• 4.2.2 試驗內(nèi)容47-49
• 4.3 試驗結(jié)果及分析49-58
• 4.3.1 抗折強度49-51
• 4.3.2 試件撓度及影響因素分析51-53
• 4.3.3 破壞形態(tài)分析53-54
• 4.3.4 ASTM-C1018-98韌性指數(shù)法54-56
• 4.3.5 PCSm(post-crack strength)法56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 橡膠再生混凝土疲勞試驗及理論分析60-77
• 5.1 RMT抗折疲勞試驗60-62
• 5.1.1 抗折疲勞試驗試件情況60
• 5.1.2 試驗方案60-62
• 5.2 試驗結(jié)果及分析62-64
• 5.2.1 疲勞壽命62-63
• 5.2.2 疲勞壽命影響因素分析63-64
• 5.3 疲勞壽命理論64-66
• 5.3.1 Weibull概率密度函數(shù)65
• 5.3.2 疲勞壽命的可靠度和破壞率65-66
• 5.4 混凝土的疲勞壽命分析66-70
• 5.5 混凝土的P-S-N曲線70-75
• 5.5.1 不同失效概率下橡膠混凝土的疲勞壽命70-71
• 5.5.2 不同失效率下的雙對數(shù)疲勞方程71-75
• 5.5.3 橡膠再生混凝土疲勞強度75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-80
• 6.1 主要結(jié)論77-78
• 6.2 研究展望78-80
• 參考文獻80-84
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及參與的縱向科研項目84-85
• 致謝85

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本文編號：707611