橡胶粉和钢纤维对高性能路用混凝土力学性能的试验研究

发布时间：2018-05-27 07:22

本文选题：正交试验 + 钢纤维　；参考：《湖北工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：根据《2015年交通运输行业发展统计公报》,全国公路总里程数及公路密度不及交通拥挤度的年平均增长率,公路交通量的压力没有得到明显缓解。使用年限逾十年的道路的设计交通量无法满足现在的使用要求,造成混凝土路面因承载力不足而出现大量破损,而且水泥混凝土路面维修所需的养护周期过长,不利于社会的经济发展。本论文通过掺入早强剂、铣削型波纹钢纤维、40目废旧橡胶粉对普通路面混凝土的抗压强度、抗弯拉强度进行一定改良,以提高其承载能力及耐久性,论文主要工作如下:(1)以正交试验为研究方法,早强剂、钢纤维、橡胶粉为因素变量,设计两组三因素三水平正交试验,每组9个试验组,通过对共计216个试件分别进行3d、28d立方体抗压强度和抗折强度试验,找到了三种材料分别在0%~15%、0.25%~0.75%、5%~9%和0%~15%、0.75%~1.25%、1%~5%范围内的最佳掺量,即早强剂15%,钢纤维0.5%,橡胶粉5%和早强剂15%,钢纤维1.25%,橡胶粉3%;(2)对正交试验数据进行直观分析和方差分析,橡胶粉对混凝土抗压强度的敏感性要高于钢纤维,橡胶粉的加入使混凝土抗压强度和抗折强度降低,随着橡胶粉掺量的提升,混凝土抗压强度和抗折强度降低;钢纤维对混凝土3d抗压强度、抗折强度的增强作用显著,对28d抗压强度的增强作用不明显;(3)立方体抗压强度和抗折强度对比试验中,分别设计普通混凝土、橡胶早强混凝土、最优组X(早强剂15%、钢纤维0.5%、橡胶粉5%)和最优组II(早强剂15%、钢纤维1.25%、橡胶粉3%)四个对比试验组,共计72个试件。最优组X、最优组G的3d、28d、90d抗压强度相对于普通混凝土分别提高88.2%、113.7%,21.5%、33.9%,22.5%、39.1%;3d、28d、90d抗折强度分别提高141.7%、158.3%,22.2%、47.6%,26.5%、48.5%;相对于橡胶早强混凝土,3d、28d、90d抗压强度分别提高了2.1%、15.9%,1.5%、16.8%,2.1%、15.9%;3d、28d、90d抗折强度分别提高了16.0%、24.0%,4.1%、25.7%,4.9%、23.2%。(4)圆环抗裂中通过对每个试件裂缝产生时间、数量、长度和宽度进行观测发现:早强剂通过提高混凝土强度而一定程度抑制裂缝的产生,橡胶粉可以阻碍混凝土裂缝数量的发展,但对裂缝后期宽度的抑制不明显,而钢纤维能有效地抑制裂缝宽度的增长,但裂缝在跨过钢纤维向其他方向发展时会新增许多微裂缝,致使裂缝细而多。
[Abstract]:In this paper , the compressive strength and flexural tensile strength of concrete pavement have been improved by means of orthogonal test . The compressive strength and flexural strength of concrete pavement are lower than that of steel fiber and rubber powder . The compressive strength of 3 d , 28 d and 90 d of the optimum group X and the optimum group G increased by 81.2 % , 115.7 % , 21.5 % , 33.9 % , 22.5 % , 39.1 % respectively . The compressive strength of the three d , 28d , 90d increased by 2.1 % , 15.9 % , 1.5 % and 16.8 % respectively . The crack generation time , quantity , length and width of each test piece were observed by the observation of the crack generation time , the quantity , the length and the width of each test piece .
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U414

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