橡胶水泥混凝土物理力学性能研究

橡胶水泥混凝土物理力学性能研究

论文摘要

橡胶水泥混凝土是一种由橡胶粉和普通水泥混凝土组成的复合材料,同时具有橡胶和水泥混凝土的优良性能,在公路工程中有广阔的应用前景。本文以橡胶水泥混凝土为研究对象,研究橡胶粉掺量对水泥混凝土物理力学性能的影响,分析其在公路工程中的应用。文章对试验原材料进行了调查了选定,从材料质量及品质的稳定性角度选定试验用的橡胶粉,水泥,集料及其他相关材料,同时试验证实橡胶粉掺入到水泥中以后,水泥凝结时间延长,说明橡胶粉对水泥能起到缓凝作用。通过对水泥混凝土的配合比设计确定了各试验材料用量及试验方法。将橡胶粉以不同比例分别掺入到水泥净浆,水泥砂浆以及水泥水泥混凝土中,分析橡胶粉的掺入以及不同掺量对水泥混凝土强度的影响。试验证明,橡胶粉掺入以后,混凝土的抗折强度和抗压强度均有一定降低,其中抗压强度降低速度高于抗折强度降低的速度,但是其韧性,弹性模量,抗裂性能都随着橡胶粉掺量的增加而增强,而且橡胶粉掺量越大,增强效果越明显。另外,对橡胶粉进行表面处理能有效提高水泥混凝土强度。试验分别将橡胶粉用水洗,氢氧化钠溶液及盐酸溶液进行处理,以水泥砂浆强度作为评定指标,结果显示强度有明显提高,而且用氢氧化钠处理效果最好。从橡胶水泥混凝土受压时的应力-应变曲线可知,橡胶混凝土受压最大荷载降低,最大应变增加,弹性模量降低,韧性增强。试验分析了橡胶混凝土的抗冻性能,抗冲击性能,收缩性能以及抗渗性能等路用性能,结果显示橡胶混凝土较基准混凝土抗冻性能好,在多次冻融循环后仍然能保持结构的完整性;抗冲击性能试验显示当橡胶粉掺量为5%时,试件的冲击韧性提升了33%;收缩性能试验结果显示,随着橡胶粉掺量增加试件收缩量减小,橡胶粉掺量为5%时试件收缩量只有基准混凝土的一半;抗渗性能试验结果表明随着试件渗水高度与橡胶粉掺量近似呈反比,随着橡胶粉掺量增加,抗渗系数减小,抗渗性能增强掺入橡胶粉以后混凝土路用性能均有较大幅度提高,且在试验掺量范围内,随着橡胶粉掺量的增加,橡胶混凝土的路用性能也随着增强。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景及意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外橡胶混凝土研究现状
  • 1.2.2 国内橡胶混凝土研究现状
  • 1.2.3 橡胶混凝土研究的发展趋势
  • 1.3 橡胶水泥混凝土在公路领域的应用方向
  • 1.3.1 橡胶混凝土作为路面材料铺筑橡胶水泥混凝土路面
  • 1.3.2 橡胶混凝土作为刚柔过渡层材料用于复合式路面
  • 1.3.3 橡胶混凝土用于桥面铺装材料
  • 1.4 研究内容及技术路线
  • 1.4.1 主要研究内容
  • 1.4.2 研究技术路线
  • 第二章 原材料试验
  • 2.1 橡胶粉
  • 2.2 水泥
  • 2.3 橡胶粉对水泥凝结时间的影响
  • 2.4 集料
  • 2.4.1 粗集料
  • 2.4.2 细集料
  • 2.5 其他材料
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 橡胶水泥混凝土配合比设计
  • 3.1 橡胶水泥净浆试验设计
  • 3.1.1 确定水泥净浆试验各组分用量
  • 3.1.2 水泥净浆强度计算方法
  • 3.2 橡胶水泥砂浆试验设计
  • 3.3 橡胶水泥混凝土试验设计
  • 3.3.1 水泥混凝土配合比设计
  • 3.3.2 试验方案及计算方法
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 橡胶粉对水泥混凝土强度的影响
  • 4.1 橡胶粉对水泥净浆强度的影响
  • 4.1.1 橡胶粉对水泥净浆强度影响
  • 4.1.2 橡胶粉对水泥净浆韧性的影响
  • 4.1.3 水泥净浆受压应力-应变曲线分析
  • 4.2 橡胶粉及其掺量对水泥砂浆强度的影响
  • 4.2.1 不同橡胶粉掺量的水泥砂浆试验结果
  • 4.2.2 橡胶粉对水泥砂浆折压比的影响
  • 4.2.3 水泥砂浆破坏应力-应变曲线分析
  • 4.3 橡胶粉表面处置对水泥砂浆强度的影响
  • 4.3.1 橡胶粉表面改性机理
  • 4.3.2 橡胶粉表面改性处理方法及试验设计
  • 4.3.3 表面处置后橡胶粉对水泥砂浆强度的影响
  • 4.4 橡胶粉对水泥混凝土物理力学性能的影响
  • 4.4.1 橡胶粉对水泥混凝土密度的影响
  • 4.4.2 橡胶粉对水泥混凝土坍落度的影响
  • 4.4.3 橡胶粉对水泥混凝土抗压强度的影响
  • 4.4.4 橡胶水泥混凝土应力-应变曲线分析
  • 4.4.5 橡胶混凝土抗裂性能分析
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 橡胶水泥混凝土路用性能分析
  • 5.1 橡胶水泥混凝土抗冻性能分析
  • 5.2 橡胶水泥混凝土抗冲击性能分析
  • 5.3 橡胶水泥混凝土收缩性能分析
  • 5.4. 橡胶水泥混凝土抗渗性能分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 主要结论
  • 6.2 进一步展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录 A 攻读硕士期间参加科研项目及公开发表的论文
  • 1.参与的科研项目
  • 2.公开发表的论文
  • 文献综述
  • 参考文献
  • 详细摘要
  • 相关论文文献

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