本文關(guān)鍵詞：車輛超載預(yù)警智能混凝土壓敏性能研究

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【摘要】：目前,超載現(xiàn)象日益普遍,車輛超載超限上路不僅縮短道路的使用壽命,而且危害人們的生命財產(chǎn)安全,造成不良的社會影響。超載預(yù)警智能混凝土通過在普通混凝土中加入適當?shù)膶?dǎo)電組分,使其具有壓敏性,能感知外界荷載變化,提前阻止超載車輛上路或上橋。本文主要針對超載預(yù)警智能混凝土的力學(xué)性能、電學(xué)性能及壓敏特性展開研究,并得出如下結(jié)論:(1)選擇鋼纖維、碳纖維、石墨作為超載預(yù)警智能混凝土的導(dǎo)電相材料,采用聚羧酸減水劑對碳纖維進行預(yù)分散和采用骨料與導(dǎo)電相干混拌和工藝,可以有效分散導(dǎo)電相。SEM分析結(jié)果表明,導(dǎo)電相在混凝土基體中分散良好。(2)研究了導(dǎo)電相品種和摻量對超載預(yù)警智能混凝土力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。通過正交試驗得出導(dǎo)電相材料對抗壓強度的影響效果為:石墨碳纖維鋼纖維;導(dǎo)電相材料對電阻率影響效果為:碳纖維鋼纖維石墨。在鋼纖維體積摻量為0.1%,石墨體積摻量為1.6%,硅灰摻量為3%時,研究了水膠比對超載預(yù)警智能混凝土力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。(3)通過對抗壓強度和電阻率進行回歸分析,研究超載預(yù)警智能混凝土的力學(xué)性能和電學(xué)性能隨導(dǎo)電相材料摻量和水膠比的變化規(guī)律。(4)從超載預(yù)警智能混凝土的壓敏機理入手,研究了循環(huán)小荷載、彈性范圍內(nèi)的荷載和極限荷載作用下智能混凝土的壓敏特性。研究結(jié)果表明,在彈性范圍內(nèi),超載預(yù)警智能混凝土試件電阻率變化率與荷載之間有很好的線性關(guān)系且電阻率與荷載之間也有很好的規(guī)律性;在較大荷載作用下的壓敏性要比小荷載作用下的壓敏性好;當水膠比為0.32,鋼纖維體積摻量為0.1%,石墨體積摻量為1.6%,碳纖維體積摻量為0.3%,硅灰摻量為3%時,混凝土的電阻率變化率最大,即壓敏性較強,且經(jīng)歷過五次加載卸載循環(huán)后,試件的電阻率變化率穩(wěn)定,即壓敏穩(wěn)定性良好。綜上所述,超載預(yù)警智能混凝土具有良好的壓敏特性,作為一種交通智能檢測超載材料對車輛進行全過程的實時監(jiān)控和預(yù)警,具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：車輛超載預(yù)警 導(dǎo)電混凝土 力學(xué)性能 電阻率 壓敏性
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 概述9-10
• 1.2 車輛超載檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國內(nèi)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.3 導(dǎo)電混凝土的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 導(dǎo)電混凝土簡介13-14
• 1.3.2 導(dǎo)電混凝土導(dǎo)電機理14-15
• 1.3.3 導(dǎo)電混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀15-18
• 1.4 本文研究目的及內(nèi)容18-21
• 1.4.1 研究目的和意義18-19
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容19
• 1.4.3 研究思路19-21
• 第二章 原材料及實驗方法21-31
• 2.1 混凝土基體原材料21-23
• 2.2 超載預(yù)警智能混凝土的制備及成型23-25
• 2.2.1 碳纖維的分散23-24
• 2.2.2 電極布置方式24-25
• 2.2.3 超載預(yù)警智能混凝土拌和工藝25
• 2.3 實驗儀器及性能測試方法25-30
• 2.3.1 力學(xué)性能測試26-28
• 2.3.2 電學(xué)性能測試28-29
• 2.3.3 壓敏性測試29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 超載預(yù)警智能混凝土的性能研究31-50
• 3.1 導(dǎo)電相摻量對智能混凝土強度及導(dǎo)電性能的影響31-37
• 3.1.1 實驗方案設(shè)計31-32
• 3.1.2 導(dǎo)電相摻量對抗壓強度的影響32-34
• 3.1.3 導(dǎo)電相摻量對電阻率的影響34-37
• 3.2 水膠比對智能混凝土強度及導(dǎo)電性能的影響37-41
• 3.2.1 實驗方案設(shè)計37-38
• 3.2.2 水膠比對抗壓強度的影響38-39
• 3.2.3 水膠比對抗折強度的影響39-40
• 3.2.4 水膠比對電阻率的影響40-41
• 3.3 超載預(yù)警智能混凝土SEM微觀分析41-43
• 3.4 超載預(yù)警智能混凝土的電阻率及強度影響規(guī)律43-48
• 3.4.1 超載預(yù)警智能混凝土的電阻率影響規(guī)律43-45
• 3.4.2 超載預(yù)警智能混凝土的強度影響規(guī)律45-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第四章 荷載作用下超載預(yù)警智能混凝土的壓敏特性50-62
• 4.1 智能混凝土壓敏機理50
• 4.2 實驗方案設(shè)計50
• 4.3 循環(huán)小荷載作用下智能混凝土的壓敏性研究50-54
• 4.4 彈性范圍內(nèi)智能混凝土的壓敏性研究54-59
• 4.4.1 彈性范圍內(nèi)電阻率變化敏感性研究54-58
• 4.4.2 電阻率隨荷載變化規(guī)律58-59
• 4.5 極限荷載作用下智能混凝土的壓敏性研究59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-62
• 第五章 結(jié)論與建議62-65
• 5.1 結(jié)論62-63
• 5.2 建議63-64
• 5.3 工程應(yīng)用前景展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-73
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果73

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本文編號：828180