碾压橡胶混凝土变形性能研究

论文摘要

碾压橡胶混凝土是普通塑性橡胶混凝土的延伸和扩展。国内外关于橡胶混凝土的已有研究主要集中在普通橡胶混凝土方面,对碾压橡胶混凝土的研究与应用还基本处于空白状态。在混凝土中掺入橡胶颗粒,不仅可以改善混凝土的抗裂性能,变形性能等工程特性,还有助于解决目前日益紧迫的废橡胶环境污染等问题,具有重要的环保意义。但普通橡胶混凝土在振捣过程中,由于橡胶颗粒自重较小,容易产生上浮,使橡胶沿厚度方向分布不均,影响掺加橡胶的效果。采用碾压橡胶混凝土则有可能解决这个问题。根据本课题前期研究工作所建立的抗压强度回归公式,选择抗压强度为35MPa,四个橡胶粉用量(50kg/m3,80kg/m3,100kg/m3和120kg/m3),采用橡胶粉等体积代砂方法确定混凝土配合比。通过大量试验研究探讨了等抗压强度条件下橡胶粉用量对碾压混凝土力学性能和变形性能的影响。本文的试验研究内容主要包括:⑴碾压橡胶混凝土的弯曲变形性能:在等强度条件下用橡胶粉等体积取代砂子,测定碾压橡胶混凝土的抗弯强度、抗弯弹性模量和抗弯极限拉伸值等参数,研究不同橡胶掺量对碾压橡胶混凝土弯曲变形性能的影响,得出橡胶掺量对弯曲变形性能的影响变化规律;⑵碾压橡胶混凝土的压缩变形性能:等强条件下用橡胶等体积取代砂子,测定不同橡胶掺量下碾压橡胶混凝土的抗压强度、抗压弹性模量等随橡胶掺量的变化规律,探讨橡胶掺量对碾压橡胶混凝土压缩变形性能的影响;⑶碾压橡胶混凝土的干缩变形性能:通过测定碾压橡胶混凝土的干缩值,探讨橡胶掺量对碾压橡胶混凝土的干缩变形性能的影响;⑷碾压橡胶混凝土的温度变形性能:通过测定在干燥状态和饱水状态两种情况下的温度线膨胀系数,研究不同橡胶掺量下碾压橡胶混凝土的温度线膨胀系数的变化规律;⑸碾压橡胶混凝土的抗裂性能:通过测定圆环抗裂试验中开裂状况和开裂时间的不同,研究碾压橡胶混凝土的圆环抗裂性能受橡胶掺量的影响变化规律;⑹碾压橡胶混凝土的极限拉伸值:通过改进的直接拉伸试验的试验方法,测定碾压橡胶混凝土的抗拉强度、抗拉弹性模量和极限拉伸值,研究不同橡胶掺量对碾压橡胶混凝土拉伸性能的影响变化规律。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 橡胶混凝土的研究现状
• 1.2.1 橡胶混凝土的工作性
• 1.2.2 橡胶混凝土的力学性能
• 1.2.3 橡胶混凝土强度影响因素
• 1.2.4 橡胶混凝土的变形性能
• 1.2.5 橡胶混凝土的耐久性和抗渗性能
• 1.2.6 橡胶混凝土的限制开裂试验方法
• 1.2.7 橡胶混凝土的工程应用试验
• 1.3 碾压橡胶混凝土的应用前景
• 1.4 研究的目的和意义
• 1.5 主要研究内容和研究方法
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 采用的研究方法
• 第二章 碾压橡胶混凝土的弯曲变形和压缩变形性能
• 2.1 概述
• 2.2 试验的配合比设计
• 2.3 实验原材料及试验方法
• 2.3.1 实验原材料
• 2.3.2 实验方法
• 2.4 试验结果及分析
• 2.4.1 碾压橡胶混凝土试件的强度分析
• 2.4.2 碾压橡胶混凝土的弯曲变形性能
• 2.4.3 碾压橡胶混凝土的压缩变形性能
• 2.5 小结
• 第三章 碾压橡胶混凝土的干缩变形和温度变形性能
• 3.1 概述
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 试验原材料及试验方法
• 3.2.2 试验配合比设计
• 3.3 试验结果及分析
• 3.3.1 应变计的标定
• 3.3.2 干缩变形
• 3.3.3 温度变形
• 3.4 小结
• 第四章 碾压橡胶混凝土的抗裂性能
• 4.1 概述
• 4.1.1 有约束条件下混凝土的开裂状况分析
• 4.1.2 极限拉伸试验分析
• 4.2 试验设计
• 4.2.1 圆环试件受限开裂机理
• 4.2.2 试验原材料及试验方法
• 4.2.3 试验配合比设计
• 4.3 试验结果及分析
• 4.3.1 圆环抗裂试验结果及分析
• 4.3.2 圆环抗裂试验的公式计算及ANSYS 模拟分析
• 4.3.3 抗拉强度、抗拉弹性模量和极限拉伸值
• 4.3.4 直接拉伸试验的ANSYS 模拟分析
• 4.4 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢