路面橡胶再生水泥混凝土的基本力学性能及疲劳特性研究

发布时间：2017-08-20 16:16

  本文关键词：路面橡胶再生水泥混凝土的基本力学性能及疲劳特性研究

  更多相关文章： 橡胶粉 再生水泥混凝土 基本力学性能 韧性 疲劳方程

【摘要】：水泥混凝土路面断裂破坏主要是由于水泥混凝土刚度大、结构层之间变形协调性弱、减振吸能作用差所致。橡胶再生水泥混凝土是把废旧橡胶颗粒或橡胶粉按不同掺配方式和比例掺加到再生水泥混凝土中所形成的一种新型复合材料。在水泥混凝土材料中掺加橡胶颗粒,其延性、韧性和抗裂性能均得到提高,水泥混凝土路面自身的变形能力和减振吸能性能得到改善。目前国内外对橡胶水泥混凝土力学性能有了一定的认识,但对于橡胶再生混凝土路面的基本力学性能特别是疲劳特性方面的研究还较少。本文以橡胶再生混凝土为研究对象,以C40混凝土为基准,对66个标准立方体试块、33个棱柱体试件和132个小梁试件进行了系统的试验研究。分别研究了再生混凝土、橡胶混凝土及橡胶再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、应力应变及抗折性能等基本力学性能,剖析橡胶再生水泥混凝土路面破坏机理,建立了各力学指标之间的转化关系式。通过MTS直接拉伸试验,构建废旧橡胶再生水泥混凝土单轴受拉本构关系方程。进行不同类型混凝土荷载—挠度全曲线试验,得出再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量对混凝土试件的挠度变形曲线的影响,采用ASTM-C1018-98韧性指数法及PCSm(post-crack strength)法对不同类型混凝土试件进行韧性指标计算,研究再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量对混凝土韧性指标的影响。设计三点弯曲荷载下的RMT疲劳试验,对再生混凝土、橡胶混凝土及橡胶再生混凝土试件进行弯拉疲劳试验研究,研究再生骨料掺量及橡胶颗粒掺量在不同应力水平下对橡胶再生水泥混凝土疲劳寿命的影响规律,研究再生骨料及橡胶颗粒在混凝土疲劳损伤过程中所起到的作用。根据Weibull概率分布理论研究橡胶再生混凝土不同失效概率下的疲劳寿命,建立不同失效概率下橡胶再生水泥混凝土双对数疲劳方程及单对数疲劳方程并预测橡胶再生混凝土的疲劳极限强度。为推广应用型橡胶再生混凝土路面提供理论基础和参考依据。
【关键词】：橡胶粉 再生水泥混凝土 基本力学性能 韧性 疲劳方程
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.216
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题研究的背景11-12
• 1.1.1 废旧橡胶回收与利用现状11
• 1.1.2 再生骨料混凝土的现状和回收利用11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 橡胶混凝土的强度和变形性能12-13
• 1.2.2 再生混凝土研究现状13-14
• 1.2.3 水泥混凝土路面疲劳特性理论分析和试验研究现状14-16
• 1.3 有待于进一步研究的问题16-17
• 1.4 主要研究内容17-18
• 1.5 技术路线18-20
• 第二章 橡胶再生混凝土静态力学性能的试验研究20-33
• 2.1 试验方案20-22
• 2.1.1 原材料及配合比设计20-21
• 2.1.2 试件制作与养护21-22
• 2.1.3 加载设备22
• 2.2 立方体抗压试验结果及分析22-27
• 2.2.1 橡胶再生混凝土立方体抗压强度22-24
• 2.2.2 混凝土立方体抗压强度影响因素分析24-25
• 2.2.3 混凝土立方体试块的破坏形态25-27
• 2.3 立方体劈裂试验结果及分析27-30
• 2.3.1 立方体劈裂强度27-29
• 2.3.2 混凝土立方体劈裂强度影响因素分析29
• 2.3.3 混凝土立方体劈裂破坏形态29-30
• 2.4 强度计算30-31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 橡胶再生混凝土轴心受拉性能研究33-46
• 3.1 试件基本情况33-34
• 3.2 加载与测点布置34-35
• 3.3 试验结果与分析35-38
• 3.3.1 不同类型混凝土棱柱体直接拉伸强度35-36
• 3.3.2 不同类型混凝土棱柱体直接拉伸强度影响因素分析36-37
• 3.3.3 不同类型混凝土破坏过程与形态37-38
• 3.4 再生混凝土抗拉强度38-39
• 3.5 橡胶混凝土抗拉强度39-40
• 3.6 橡胶再生混凝土抗拉强度与抗压强度关系40-41
• 3.7 混凝土峰值拉应变41-42
• 3.8 不同类型混凝土轴向受拉应力-应变关系42-44
• 3.9 本章小结44-46
• 第四章 橡胶再生混凝土韧性试验研究46-60
• 4.1 橡胶再生混凝土韧性试验的研究方法46-47
• 4.1.1 混凝土的韧性46
• 4.1.2 橡胶再生混凝土韧性试验的研究方法46-47
• 4.2 橡胶再生混凝土韧性试验方法47-49
• 4.2.1 主要试验设备47
• 4.2.2 试验内容47-49
• 4.3 试验结果及分析49-58
• 4.3.1 抗折强度49-51
• 4.3.2 试件挠度及影响因素分析51-53
• 4.3.3 破坏形态分析53-54
• 4.3.4 ASTM-C1018-98韧性指数法54-56
• 4.3.5 PCSm(post-crack strength)法56-58
• 4.4 本章小结58-60
• 第五章 橡胶再生混凝土疲劳试验及理论分析60-77
• 5.1 RMT抗折疲劳试验60-62
• 5.1.1 抗折疲劳试验试件情况60
• 5.1.2 试验方案60-62
• 5.2 试验结果及分析62-64
• 5.2.1 疲劳寿命62-63
• 5.2.2 疲劳寿命影响因素分析63-64
• 5.3 疲劳寿命理论64-66
• 5.3.1 Weibull概率密度函数65
• 5.3.2 疲劳寿命的可靠度和破坏率65-66
• 5.4 混凝土的疲劳寿命分析66-70
• 5.5 混凝土的P-S-N曲线70-75
• 5.5.1 不同失效概率下橡胶混凝土的疲劳寿命70-71
• 5.5.2 不同失效率下的双对数疲劳方程71-75
• 5.5.3 橡胶再生混凝土疲劳强度75
• 5.6 本章小结75-77
• 第六章 结论与展望77-80
• 6.1 主要结论77-78
• 6.2 研究展望78-80
• 参考文献80-84
• 攻读学位期间发表的学术论文及参与的纵向科研项目84-85
• 致谢85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭巍;郑振忠;吴行;陈庆昌;;实心橡胶轮胎非线性有限元分析[J];机械设计与制造;2011年06期

2 张建设;;废旧橡胶轮胎高速搅拌脱硫再生[J];新技术新工艺;1990年04期

3 孙书博;;汽车:配套化学品需求依然强劲[J];中国石油和化工;2013年05期

4 沈爱国 ,陈宏敏;正新——橡胶轮胎的骄傲[J];中国自行车;1994年12期

5 李明诚,刘喜悦;橡胶轮胎车轮使用八题[J];农机维修;1999年06期

6 徐传琪;;东营市橡胶轮胎产业发展调研与思考[J];科技视界;2014年16期

7 翟峰,张英,郑慕侨;实心橡胶轮胎温度场有限元分析[J];汽车科技;2003年02期

8 ;实施标准化战略 助推创新型企业发展——记广州市华南橡胶轮胎有限公司[J];标准生活;2012年12期

9 李惠容 ,杨水章;创一流车胎 领世纪潮流——访广州市华南橡胶轮胎有限公司[J];汽车与配件;1999年11期

10 ;昌林报道[J];中国修船;2001年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 李树仁;陈中涛;;2009—2010年橡胶流通回顾与展望[A];中国生产资料流通发展报告（2009-2010）[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 刘有贵;使用橡胶轮胎须知[N];山西科技报;2002年

2 夏明;中国首次出口橡胶轮胎粘合剂[N];中国贸易报;2007年

3 记者 钱敏;国际橡胶轮胎暨汽配展招展[N];中国化工报;2009年

4 本报记者 路敦海;中国橡胶谷蓄势待发[N];中华工商时报;2011年

5 本报记者 赵笛;橡胶谷：行业突围新路径[N];青岛日报;2011年

6 记者 徐克强;山东省广饶县积极打造橡胶轮胎产业体系[N];经济日报;2011年

7 本报记者 李香才;1.5亿元 广州华南橡胶轮胎股权挂牌转让[N];中国证券报;2011年

8 谢立;聚氨酯轮胎有望替代橡胶轮胎[N];中国化工报;2001年

9 夏明;天津充气橡胶轮胎出口大增[N];中国贸易报;2007年

10 王建高 通讯员 晁永强;山东半岛成为国际知名橡胶轮胎工业中心[N];科技日报;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 姜健;重载实心橡胶轮胎的材料研究及结构设计[D];北京化工大学;2015年

2 李厚洋;废弃橡胶/塑料共热解制取液态油的实验研究[D];青岛大学;2015年

3 任东滨;土工格室加筋橡胶砂垫层动力特性大尺寸循环单剪试验研究[D];湖南工业大学;2015年

4 董欢欢;第二届橡胶博览会“四海聚胶—丝绸之路合作对话”论坛模拟交替传译实践报告[D];青岛科技大学;2016年

5 李相欣;多轴载荷下橡胶球铰的疲劳优化方法的研究[D];西南交通大学;2016年

6 张美琳;橡胶—砂混合土力学响应模拟分析[D];内蒙古农业大学;2016年

7 王星盼;多应力条件下橡胶疲劳寿命预测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

8 王渝清;路面橡胶再生水泥混凝土的基本力学性能及疲劳特性研究[D];广西大学;2016年

9 商文禄;橡胶厚制品电磁感应脉冲加热均匀硫化机理及设备的研究[D];北京化工大学;2016年

10 吴春霞;广州市华南橡胶轮胎有限公司在美国市场的营销策略研究[D];暨南大学;2007年

，

本文编号：707611