活性粉末混凝土桥面铺装层受力特性理论分析与试验研究

发布时间：2020-06-26 02:55

【摘要】：活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)具有高强、高韧、耐久性能优异等特点,其抗滑性能、与普通混凝土(Normal Concrete,简称NC)材料的粘结抗剪性能、疲劳性能等直接影响RPC作为桥面铺装层材料的使用性能。本论文基于材料学、力学相关理论,以工程实例为背景,开展基于力学性能的RPC铺装有限元模型建立方法研究、钢纤维掺量与表面处理工艺对RPC表面抗滑性能的研究、钢纤维掺量对RPC-NC粘结面抗剪性能研究、活性粉末混凝土单受压疲劳性能研究。RPC在桥面铺装层中的受力特性理论分析与试验研究对提高铺装层路用性能、延长铺装层的使用寿命具有重要的意义。本论文取得的主要成果如下:(1)基于自锚式钢混叠合梁悬索桥结构的复杂性,简化桥梁结构并建立出相应的梁-板壳单元模型,得到了最不利荷载及其对应工况下桥面板的设计参数;并进一步分析细部结构的实体模型,得出了铺装层材料的应力状态;(2)钢纤维掺量的提高可有效提高RPC表面抗滑性能,掺量在1.5%和3%时,RPC摩擦系数可达到0.38和0.46;RPC经开槽、印纹以及开槽印纹复合处理后,其表面纵、横向的抗滑性能显著提升。实测结果表明,经过表面处理的RPC均可以满足相关规范对路用水泥基混凝土表面抗滑性能的要求,其中开槽印纹复合处理掺3%钢纤维RPC的表面纵向抗滑性能最佳,摩擦系数为0.73;(3)RPC-NC叠合板粘结面抗剪性能随钢纤维掺量的增加有一定程度提升,其中钢纤维掺量为3%时粘结面抗剪强度为1.87MPa,满足叠合结构工作阶段抗剪强度要求;(4)增加钢纤维掺量可提高RPC的疲劳强度,掺0%、1.5%、3%钢纤维RPC均可满足规范对水泥基混凝土疲劳性能的要求。相较基准组,掺1.5%钢纤维RPC疲劳强度提高了 235.99%;掺3%钢纤维RPC疲劳强度提高了 364.89%,研究结果为RPC在桥面铺装层中的应用奠定了基础。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.33
【图文】：

活性粉末混凝土,流动性,振捣

将圆模置于跳桌中凝土原材料依次加入搅拌机中，末混凝土分两层装入试模，第直相异两方向上各划５次，用第二层活性粉末混凝土，装至至中心均匀振捣１０次，振捣深后将截圆锥上多余胶砂抹平，并直向上轻轻提起，立即开启跳性粉末混凝土底面互相垂直两混凝土流动度。逡逑２．１所示。逡逑

抗压性能

硕士学位论文逦活性粉末混凝土桥面铺装层受理特性理论分析与实验研究逡逑１．２ＭＰａ／ｓ，由截面尺寸可换算应力加载速度为６ＫＮ／Ｓ，抗压强度试验情况如图２．２逡逑所示。逡逑■■逦佭逡逑幽柋逡逑？邋－邋－邋？＇邋■邋■１逡逑图２．２邋抗压性能测试逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ邋ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ邋ｔｅｓｔ逡逑２．２．３摩擦系数测试方法逡逑活性粉末混凝土作为新型桥面铺装材料其抗滑性能尚未得到深入研究，故对逡逑其摩擦力研宄方法参照水泥基混凝土材料抗滑性能研宄方法进行，依照《公路水逡逑泥混凝土路面养护技术规范》（ＪＴＪ邋０７３．１－２００１）对桥面铺装层材料进行抗滑性能研逡逑究。逡逑测试试验设备选用“江苏省南京联锐科技有限公司”生产的ＢＭ－ＩＩＩ型摆式逡逑摩擦系数测定仪进行，测试操作细则依照中华人民共和国交通运输部部门计量检逡逑定规程《摆式摩擦系数测定仪》（ＪＪＧ邋０５３－２０１７）进行。测试流程依照以下步骤执逡逑行：逡逑（１）

【参考文献】