RPC的力学性能及在桥梁工程中的应用前景研究

论文摘要

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是近年来受到广泛重视的一种新型复合材料,具有优良的抗压、抗弯、抗裂和耐久性能等特性。本文通过对当前国内外关于活性粉末混凝土材料的理论与应用研究成果的综合分析,重点对活性粉末混凝土在桥梁工程中的应用前景进行了研究。通过试验研究,分析了活性粉末混凝土这类新型水泥复合基材料的力学性能以及养护方法对其力学性能的影响。采用模型试验对RPC梁和普通钢筋混凝土梁的裂缝发展及其形状等进行分析,论述了掺有钢纤维的RPC梁的优越抗裂性和其开裂弯矩的表达式;采用有限元法对RPC梁的动力特性进行理论分析,在此基础上,论述了活性粉末混凝土提高整体梁的刚度的优质特性;以溶液的浸泡后的RPC再测其力学性能的方式,说明RPC的优良抗腐蚀性能。结合我国工程的实践,得出了适合于桥梁工程应用的活性粉末混凝土配合比的设计及具体养护和施工工艺。文章整体结合我国桥梁发展的现状,对活性粉末混凝土各个优异技术性能进行了探讨,初步分析了活性粉末混凝土在桥梁工程中应用的可行性,并对此进行了技术经济分析与评价。本文的研究成果对活性粉末混凝土材料在桥梁工程中进一步的推广应用具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 活性粉末混凝土的研究和发展状况
• 1.1.1 活性粉末混凝土的问世及特点
• 1.1.2 国际上RPC 的研究和应用概况
• 1.1.3 国内 RPC 的研究状况
• 1.2 本文研究内容
• 1.2.1 本文选题的意义
• 1.2.2 本文主要的研究内容
• 第二章 RPC 原材料的选用
• 2.1 RPC 的配制原理与技术
• 2.1.1 提高匀质性，减少材料内部缺陷
• 2.1.2 提高堆积密度
• 2.2 本文中原材料的选择
• 2.2.1 水泥
• 2.2.2 细砂
• 2.2.3 矿渣超细粉
• 2.2.4 粉煤灰
• 2.2.5 高效减水剂
• 2.2.6 水
• 2.3 本章小结
• 第三章 RPC 基本力学性能试验研究及分析
• 3.1 RPC 配合比试验
• 3.2 试件的制作和养护
• 3.2.1 试件的制作
• 3.2.2 试件的养护
• 3.3 RPC 力学性能的测试
• 3.3.1 RPC 立方体抗压强度试验
• 3.3.2 RPC 抗弯折强度试验
• 3.4 配制试验的结果及其分析
• 3.4.1 水胶比对RPC 流动性的影响
• 3.4.2 水胶比变化对RPC 力学性能的影响
• 3.4.3 砂的掺量变化
• 3.4.4 矿渣粉的掺量变化
• 3.4.5 粉煤灰的掺量变化
• 3.5 养护方法对RPC 力学性能的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 RPC 的工程应用价值分析
• 4.1 RPC 技术性能分析
• 4.1.1 优异的力学性能
• 4.1.2 优良的韧性
• 4.1.3 优异的耐久性
• 4.1.4 良好的经济性能和环保性能
• 4.2 RPC 的工程结构应用价值
• 4.2.1 预制结构产品领域
• 4.2.2 预应力结构领域
• 4.2.3 抗震结构领域
• 4.2.4 钢管混凝土领域
• 4.2.5 覆面镶板领域
• 4.2.6 核电站工程领域
• 4.2.7 大跨圆形屋顶结构领域
• 4.2.8 下水道系统工程领域
• 4.2.9 水工建筑物领域
• 4.2.10 港口和海洋工程领域
• 4.2.11 其它的领域
• 4.3 RPC 在我国的研究和应用过程中存在的问题
• 4.4 本章小结
• 第五章 RPC 在桥梁工程中的应用前景展望
• 5.1 RPC 增强桥梁梁结构的抗裂性能
• 5.1.1 混凝土的裂缝
• 5.1.2 由于混凝土本身引起的桥梁裂缝概述
• 5.1.3 RC 梁与RPC 梁的裂缝控制要求
• 5.1.4 RC 试验梁与RPC 试验梁受弯拉裂缝比对分析
• 5.1.5 RC 梁与RPC 梁的抗裂验算比对分析
• 5.2 RPC 增强桥梁结构的动力性能
• 5.2.1 桥梁动力特性分析的基本理论和方法
• 5.2.2 RPC 梁与RC 梁自振特性比对
• 5.2.3 RPC 梁和RC 梁自振频率比对分析
• 5.3 RPC 增强桥梁结构耐久性能
• 5.3.1 桥梁结构耐久性设计理论
• 5.3.2 环境对混凝土桥梁耐久性的影响分析
• 5.3.3 RPC 与RC 的耐久性能比对分析
• 5.4 RPC 桥梁工程应用典型实例
• 5.4.1 RPC 在铁路桥梁预制梁中的应用
• 5.4.2 RPC 在人行天桥中的应用
• 5.5 RPC 梁桥的经济性分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果