基于复合混凝土损伤特性的细观开裂机理研究
发布时间：2021-09-25 13:31
复合混凝土是在大空隙率基体沥青混合料中灌注水泥基材料而形成的一种路面材料。相较于普通沥青混合料路面,复合混凝土路面显著提高了高温稳定性,同时低温抗裂性、抗疲劳性能、抗滑性能、耐磨性能也有所改善。然而,在实际工程应用中发现,复合混凝土存在着早期易剥落、开裂的问题。当前对于复合混凝土开裂的研究方向主要集中在改进复合混凝土特别是水泥浆料的材料设计,通过试验方法验证其抗裂能力,缺少对于复合混凝土开裂机理的研究。为明确复合混凝土微裂纹产生的位置规律及变化特点,展开复合混凝土细观开裂机理的研究。首先,开展复合混凝土损伤开裂室内试验,其结果表明复合混凝土在水热耦合加速破坏的试验条件下,复合混凝土内部的水泥石会产生微裂纹,逐渐扩展产生碎裂;同时水泥石和沥青粘结界面产生损伤开裂。因此有必要进一步研究复合混凝土开裂产生的机制,特别是在水泥浆料收缩和温度等因素影响下,材料内部的应力分布特征,以及不同受力状态下材料粘结界面的损伤及演化规律。其次,依据复合混凝土细观结构特点,在有限元软件中,完成复合混凝土细观结构模型的构建;通过粘附接触对模拟沥青的粘结作用;利用内聚力模型表征粘附接触对的力学模型。而后开展水泥石...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基体沥青
不同空
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-10-仅留出一面作为灌浆面。（2）水泥净浆拌制：按0.34的水灰比称取水和水泥。采用程控拌制，慢转120秒，快转120秒。注意在拌制前用水润湿搅拌叶和搅拌锅。（3）灌浆：将试件置于开启的振动台上，一手控制试件位置，一手将拌制好的水泥净浆倒于基体沥青混合料表面，振动30s后取下试件，静置2min，再次进行振动灌浆，保证水泥净浆充满基体沥青混合料试件的空隙。（4）后期处理：灌浆完成后的试件静置30min，剥去试件外侧的塑料薄膜，用刮刀刮去试件表面水泥净浆，置于养生室养生(温度20℃，湿度98%)。a)VV=20%b)VV=25%c)VV=28%图2-2不同空隙率的试件2.2.3试验方法选择复合混凝土损伤开裂一方面靠肉眼难以观察统计，另一方面损伤不仅出现在复合混凝土表面，内部同样也会产生，因而给其表征带来了一定的困难。本文利用声音在固体和气体中传播速度差异性的特点，通过超声波探测方法对复合混凝土内部损伤产生情况进行表征。当超声波在介质中传播时，如果介质发生变化或者遇到孔隙、裂缝缺陷时，超声波的物理参数将发生变化。如超声波在传播过程中遇到孔道或孔洞，超声波将产生绕射、折射、反射，一般反映出其对测声时延长、波幅下降、主频降低、波形畸变等参数的变化。因此若复合混凝土内部微裂纹数量增多，当超声波在复合混凝土内部传播时将会发生折射、反射等现象，超声波从试件一侧到另一侧传播的时间即会相应增加。利用这一原理既可对复合混凝土内部损伤的产生情况进行表征。试验时，测定超声波从试件一侧传播到另一侧的声时，读取三个数据，取其平均值作为最终结果，而后试件长度除以声时，即可以得到超声波在不同试
【参考文献】：
期刊论文
[1]地图四色猜想证明与解读探索[J]. 崔岩,崔朝栋. 北华航天工业学院学报. 2019(04)
[2]水泥砂浆塑性收缩开裂多元本构方程的研究[J]. 马一平,游璐,薛林,王翰青,杨晓杰. 粉煤灰综合利用. 2017(05)
[3]层合板分层失效数值模拟与参数识别[J]. 籍庆辉,朱平,卢家海. 浙江大学学报(工学版). 2017(05)
[4]沥青类型对半柔性路面材料的性能影响研究[J]. 赵国强,黄冲,邓成,王文达,钮凯健. 公路工程. 2017(01)
[5]基于J积分的半柔性路面材料抗裂研究[J]. 王伟明,吴旷怀. 公路. 2016(11)
[6]半柔性路面性能试验研究[J]. 刘国强,徐立,马骁琛. 山西建筑. 2016(29)
[7]半柔性路面水泥基灌浆材料泌水性能研究[J]. 成志强,孔繁盛,贾蓉蓉. 中外公路. 2016(04)
[8]水性环氧改性半柔性路面材料的低温抗裂性能[J]. 孙政,何桂平. 武汉工程大学学报. 2015(10)
[9]设半柔性再生面层的路面结构疲劳特性研究[J]. 任广德,刘以谦,刘振清,郭银涛,贾鹏. 公路交通科技(应用技术版). 2014(09)
[10]橡胶粉改性砂浆对半柔性路面病害的针对性研究[J]. 黎振民,黄琼念,何壮斌,覃锋. 广西工学院学报. 2013(01)
博士论文
[1]半柔性材料作为沥青路面抗车辙功能层的适用性研究[D]. 黎侃.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]掺ECC砂浆半柔性路面材料路用性能及自愈合研究[D]. 肖天佑.广州大学 2019
[2]基于半圆弯曲试验的沥青砂浆抗裂性研究[D]. 俞宏峰.东南大学 2019
[3]SFP-13半柔性混合料设计及抗裂性能研究[D]. 蒋青春.青岛理工大学 2018
[4]半柔性路面材料的细观力学特性与层位优化研究[D]. 朱凯轩.东南大学 2018
[5]基于COMSOL的钢桥面铺装层温度与荷载耦合分析[D]. 张晨阳.东南大学 2018
[6]水泥基材料复合型减缩剂的试验研究[D]. 王晓楠.哈尔滨工业大学 2017
[7]高性能半柔性路面材料性能研究[D]. 孔繁盛.长安大学 2016
[8]半柔性复合路面温度适应性及破坏形态分析[D]. 周亮.重庆交通大学 2016
[9]温拌半柔性复合路面结构研究[D]. 程浩.重庆交通大学 2015
[10]自流平水泥灌孔沥青碎石路用性能研究[D]. 黄政.重庆交通大学 2015
本文编号：3409825
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基体沥青
不同空
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-10-仅留出一面作为灌浆面。（2）水泥净浆拌制：按0.34的水灰比称取水和水泥。采用程控拌制，慢转120秒，快转120秒。注意在拌制前用水润湿搅拌叶和搅拌锅。（3）灌浆：将试件置于开启的振动台上，一手控制试件位置，一手将拌制好的水泥净浆倒于基体沥青混合料表面，振动30s后取下试件，静置2min，再次进行振动灌浆，保证水泥净浆充满基体沥青混合料试件的空隙。（4）后期处理：灌浆完成后的试件静置30min，剥去试件外侧的塑料薄膜，用刮刀刮去试件表面水泥净浆，置于养生室养生(温度20℃，湿度98%)。a)VV=20%b)VV=25%c)VV=28%图2-2不同空隙率的试件2.2.3试验方法选择复合混凝土损伤开裂一方面靠肉眼难以观察统计，另一方面损伤不仅出现在复合混凝土表面，内部同样也会产生，因而给其表征带来了一定的困难。本文利用声音在固体和气体中传播速度差异性的特点，通过超声波探测方法对复合混凝土内部损伤产生情况进行表征。当超声波在介质中传播时，如果介质发生变化或者遇到孔隙、裂缝缺陷时，超声波的物理参数将发生变化。如超声波在传播过程中遇到孔道或孔洞，超声波将产生绕射、折射、反射，一般反映出其对测声时延长、波幅下降、主频降低、波形畸变等参数的变化。因此若复合混凝土内部微裂纹数量增多，当超声波在复合混凝土内部传播时将会发生折射、反射等现象，超声波从试件一侧到另一侧传播的时间即会相应增加。利用这一原理既可对复合混凝土内部损伤的产生情况进行表征。试验时，测定超声波从试件一侧传播到另一侧的声时，读取三个数据，取其平均值作为最终结果，而后试件长度除以声时，即可以得到超声波在不同试
【参考文献】：
期刊论文
[1]地图四色猜想证明与解读探索[J]. 崔岩,崔朝栋. 北华航天工业学院学报. 2019(04)
[2]水泥砂浆塑性收缩开裂多元本构方程的研究[J]. 马一平,游璐,薛林,王翰青,杨晓杰. 粉煤灰综合利用. 2017(05)
[3]层合板分层失效数值模拟与参数识别[J]. 籍庆辉,朱平,卢家海. 浙江大学学报(工学版). 2017(05)
[4]沥青类型对半柔性路面材料的性能影响研究[J]. 赵国强,黄冲,邓成,王文达,钮凯健. 公路工程. 2017(01)
[5]基于J积分的半柔性路面材料抗裂研究[J]. 王伟明,吴旷怀. 公路. 2016(11)
[6]半柔性路面性能试验研究[J]. 刘国强,徐立,马骁琛. 山西建筑. 2016(29)
[7]半柔性路面水泥基灌浆材料泌水性能研究[J]. 成志强,孔繁盛,贾蓉蓉. 中外公路. 2016(04)
[8]水性环氧改性半柔性路面材料的低温抗裂性能[J]. 孙政,何桂平. 武汉工程大学学报. 2015(10)
[9]设半柔性再生面层的路面结构疲劳特性研究[J]. 任广德,刘以谦,刘振清,郭银涛,贾鹏. 公路交通科技(应用技术版). 2014(09)
[10]橡胶粉改性砂浆对半柔性路面病害的针对性研究[J]. 黎振民,黄琼念,何壮斌,覃锋. 广西工学院学报. 2013(01)
博士论文
[1]半柔性材料作为沥青路面抗车辙功能层的适用性研究[D]. 黎侃.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]掺ECC砂浆半柔性路面材料路用性能及自愈合研究[D]. 肖天佑.广州大学 2019
[2]基于半圆弯曲试验的沥青砂浆抗裂性研究[D]. 俞宏峰.东南大学 2019
[3]SFP-13半柔性混合料设计及抗裂性能研究[D]. 蒋青春.青岛理工大学 2018
[4]半柔性路面材料的细观力学特性与层位优化研究[D]. 朱凯轩.东南大学 2018
[5]基于COMSOL的钢桥面铺装层温度与荷载耦合分析[D]. 张晨阳.东南大学 2018
[6]水泥基材料复合型减缩剂的试验研究[D]. 王晓楠.哈尔滨工业大学 2017
[7]高性能半柔性路面材料性能研究[D]. 孔繁盛.长安大学 2016
[8]半柔性复合路面温度适应性及破坏形态分析[D]. 周亮.重庆交通大学 2016
[9]温拌半柔性复合路面结构研究[D]. 程浩.重庆交通大学 2015
[10]自流平水泥灌孔沥青碎石路用性能研究[D]. 黄政.重庆交通大学 2015
本文编号：3409825
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