基于黏弹特性的乳化沥青水泥砂浆断裂性能研究
发布时间：2022-01-23 12:43
乳化沥青水泥砂浆是一种新型的复合材料,主要由乳化沥青、水泥、细砂、水和外加剂拌合而成,广泛应用于交通基础建设领域。在板式无砟轨道结构、半柔性基层以及桥面铺装结构的应用中,乳化沥青水泥砂浆由于温度应力和反射裂缝影响经常发生受拉断裂破坏,同时由于沥青的存在,使得乳化沥青水泥砂浆的断裂特性及其影响因素较为复杂。本文主要对乳化沥青水泥砂浆的断裂过程以及断裂力学参数进行研究。对乳化沥青水泥砂浆的原材料性能进行了检验并确定材料配比,确定了试验研究方案。分别成型半圆试件和小梁试件,并对试件进行养生,确定了断裂力学试验方案,对试件进行切割并预制不同深度的裂缝。对比分析了线弹性、弹塑性和黏弹性断裂的基本理论,分析了不同理论框架下断裂参数及断裂准则的差异。基于断裂试验对半圆弯曲试件和小梁弯曲试件的断裂力学性能进行了研究。对比分析了荷载-位移曲线的形式,通过计算得到不同断裂力学参数的数值,研究了温度、材料配比、加载速率和裂缝深度等因素对荷载-位移曲线的影响,研究了极限荷载、断裂韧度、断裂能等断裂力学参数的变化规律,随着温度的降低,断裂参数的数值不断增加,而温度较低时,断裂参数随材料配比的变化均在中间配比存在...
【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】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半圆弯曲试
三点弯曲小梁
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-26-a)半圆试件b)小梁试件图3-1断裂试验a)半圆试件b)小梁试件图3-2试件破坏状态3.2.2断裂力学参数基于上述断裂理论的介绍，应力强度因子K、断裂韧度KⅠc、断裂能Gf、断裂韧度JⅠc等断裂力学参数可以对材料裂纹尖端的应力场强度和材料抵抗裂纹产生及扩展的能力进行评价。针对不同试件形式，目前已有一些理论与经验公式可以对上述断裂参数进行计算，实测材料的断裂力学性能，得到如下图3-3a所示的典型荷载-位移曲线，提取特征值并进行积分运算，其中max为试件完全断裂时的跨中挠度，maxP为极限荷载，1W为曲线下的面积，即外荷载做功，0为极限荷载对应的跨中挠度，然后测量如下图3-3b所示的试件参数，r为半圆试件半径，a为预制裂缝深度，B为试件厚度，小梁试件中W为试件高度，同时本试验中选取的支座间距为试件直径和长度方向的0.8倍。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥面铺装层病害及处置措施分析[J]. 张继强. 科技视界. 2019(16)
[2]基于ESPI和DIC技术的混凝土断裂特性研究及对比分析[J]. 黄兴震,陈红鸟,刘轶,肖建春,王青原. 应用力学学报. 2018(05)
[3]温度荷载下锰渣矿粉改性CA砂浆层力学响应分析[J]. 杨洋,韦红教,林洁,茅俊. 西部交通科技. 2018(10)
[4]基于桥面铺装下面层水泥-乳化沥青混凝土的水稳定性试验研究[J]. 逯艳华,武泽锋,朱浮声. 混凝土. 2018(06)
[5]CA砂浆功能层水泥混凝土路面结构层应力分析[J]. 赵艳玲,张兴梅,刘永超. 浙江交通职业技术学院学报. 2017(04)
[6]CRTS Ⅰ型CA砂浆劣化对其疲劳寿命的影响分析[J]. 徐浩,林红松,颜华,王平. 铁道工程学报. 2017(12)
[7]基于修正Burgers模型的浇筑式沥青混合料黏弹性参数确定方法[J]. 周骜,谢发祥,章登精,吉伯海,陈林. 林业工程学报. 2017(03)
[8]基于DIC技术的沥青混合料断裂特性实验研究[J]. 晏永,郭大进,封基良,郭荣鑫,颜峰. 材料导报. 2016(S1)
[9]沥灰比对水泥乳化沥青砂浆断裂韧性的影响[J]. 王超,邓德华,元强. 硅酸盐学报. 2016(05)
[10]基于数字散斑相关技术的沥青混合料老化特性实验研究[J]. 王岚,王宇,弓宁宁,贾永杰. 功能材料. 2016(01)
博士论文
[1]沥青混合料骨架填充体系细观结构及应力应变传递机制研究[D]. 邢超.哈尔滨工业大学 2018
[2]CRTSⅠ型板式轨道CA砂浆动态力学性能试验及理论研究[D]. 徐浩.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]考虑CA砂浆粘弹特征的无砟轨道结构力学响应分析[D]. 戴鑫.大连交通大学 2018
[2]冷再生灌注式半柔性路面材料路用性能研究[D]. 赵炜.新疆大学 2018
[3]混凝土I-II复合型断裂过程区及裂缝扩展过程数值模拟[D]. 董立恒.大连理工大学 2016
[4]高性能乳化沥青—水泥砂浆材料的制备研究[D]. 张召杰.大连理工大学 2015
[5]粘弹性断裂力学在沥青路面中的应用[D]. 吴贵贤.兰州理工大学 2012
[6]沥青混合料细观结构的粘弹性力学及断裂力学数值分析[D]. 王新飞.浙江大学 2011
[7]基于线弹性断裂力学的沥青路面结构分析[D]. 程亮.长安大学 2009
[8]数字散斑相关方法及其在混凝土损伤断裂方面的应用研究[D]. 张怀清.山东理工大学 2009
本文编号：3604374
【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】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半圆弯曲试
三点弯曲小梁
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-26-a)半圆试件b)小梁试件图3-1断裂试验a)半圆试件b)小梁试件图3-2试件破坏状态3.2.2断裂力学参数基于上述断裂理论的介绍，应力强度因子K、断裂韧度KⅠc、断裂能Gf、断裂韧度JⅠc等断裂力学参数可以对材料裂纹尖端的应力场强度和材料抵抗裂纹产生及扩展的能力进行评价。针对不同试件形式，目前已有一些理论与经验公式可以对上述断裂参数进行计算，实测材料的断裂力学性能，得到如下图3-3a所示的典型荷载-位移曲线，提取特征值并进行积分运算，其中max为试件完全断裂时的跨中挠度，maxP为极限荷载，1W为曲线下的面积，即外荷载做功，0为极限荷载对应的跨中挠度，然后测量如下图3-3b所示的试件参数，r为半圆试件半径，a为预制裂缝深度，B为试件厚度，小梁试件中W为试件高度，同时本试验中选取的支座间距为试件直径和长度方向的0.8倍。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桥面铺装层病害及处置措施分析[J]. 张继强. 科技视界. 2019(16)
[2]基于ESPI和DIC技术的混凝土断裂特性研究及对比分析[J]. 黄兴震,陈红鸟,刘轶,肖建春,王青原. 应用力学学报. 2018(05)
[3]温度荷载下锰渣矿粉改性CA砂浆层力学响应分析[J]. 杨洋,韦红教,林洁,茅俊. 西部交通科技. 2018(10)
[4]基于桥面铺装下面层水泥-乳化沥青混凝土的水稳定性试验研究[J]. 逯艳华,武泽锋,朱浮声. 混凝土. 2018(06)
[5]CA砂浆功能层水泥混凝土路面结构层应力分析[J]. 赵艳玲,张兴梅,刘永超. 浙江交通职业技术学院学报. 2017(04)
[6]CRTS Ⅰ型CA砂浆劣化对其疲劳寿命的影响分析[J]. 徐浩,林红松,颜华,王平. 铁道工程学报. 2017(12)
[7]基于修正Burgers模型的浇筑式沥青混合料黏弹性参数确定方法[J]. 周骜,谢发祥,章登精,吉伯海,陈林. 林业工程学报. 2017(03)
[8]基于DIC技术的沥青混合料断裂特性实验研究[J]. 晏永,郭大进,封基良,郭荣鑫,颜峰. 材料导报. 2016(S1)
[9]沥灰比对水泥乳化沥青砂浆断裂韧性的影响[J]. 王超,邓德华,元强. 硅酸盐学报. 2016(05)
[10]基于数字散斑相关技术的沥青混合料老化特性实验研究[J]. 王岚,王宇,弓宁宁,贾永杰. 功能材料. 2016(01)
博士论文
[1]沥青混合料骨架填充体系细观结构及应力应变传递机制研究[D]. 邢超.哈尔滨工业大学 2018
[2]CRTSⅠ型板式轨道CA砂浆动态力学性能试验及理论研究[D]. 徐浩.西南交通大学 2015
硕士论文
[1]考虑CA砂浆粘弹特征的无砟轨道结构力学响应分析[D]. 戴鑫.大连交通大学 2018
[2]冷再生灌注式半柔性路面材料路用性能研究[D]. 赵炜.新疆大学 2018
[3]混凝土I-II复合型断裂过程区及裂缝扩展过程数值模拟[D]. 董立恒.大连理工大学 2016
[4]高性能乳化沥青—水泥砂浆材料的制备研究[D]. 张召杰.大连理工大学 2015
[5]粘弹性断裂力学在沥青路面中的应用[D]. 吴贵贤.兰州理工大学 2012
[6]沥青混合料细观结构的粘弹性力学及断裂力学数值分析[D]. 王新飞.浙江大学 2011
[7]基于线弹性断裂力学的沥青路面结构分析[D]. 程亮.长安大学 2009
[8]数字散斑相关方法及其在混凝土损伤断裂方面的应用研究[D]. 张怀清.山东理工大学 2009
本文编号：3604374
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