基于復(fù)合混凝土損傷特性的細觀開裂機理研究
發(fā)布時間:2021-09-25 13:31
復(fù)合混凝土是在大空隙率基體瀝青混合料中灌注水泥基材料而形成的一種路面材料。相較于普通瀝青混合料路面,復(fù)合混凝土路面顯著提高了高溫穩(wěn)定性,同時低溫抗裂性、抗疲勞性能、抗滑性能、耐磨性能也有所改善。然而,在實際工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),復(fù)合混凝土存在著早期易剝落、開裂的問題。當(dāng)前對于復(fù)合混凝土開裂的研究方向主要集中在改進復(fù)合混凝土特別是水泥漿料的材料設(shè)計,通過試驗方法驗證其抗裂能力,缺少對于復(fù)合混凝土開裂機理的研究。為明確復(fù)合混凝土微裂紋產(chǎn)生的位置規(guī)律及變化特點,展開復(fù)合混凝土細觀開裂機理的研究。首先,開展復(fù)合混凝土損傷開裂室內(nèi)試驗,其結(jié)果表明復(fù)合混凝土在水熱耦合加速破壞的試驗條件下,復(fù)合混凝土內(nèi)部的水泥石會產(chǎn)生微裂紋,逐漸擴展產(chǎn)生碎裂;同時水泥石和瀝青粘結(jié)界面產(chǎn)生損傷開裂。因此有必要進一步研究復(fù)合混凝土開裂產(chǎn)生的機制,特別是在水泥漿料收縮和溫度等因素影響下,材料內(nèi)部的應(yīng)力分布特征,以及不同受力狀態(tài)下材料粘結(jié)界面的損傷及演化規(guī)律。其次,依據(jù)復(fù)合混凝土細觀結(jié)構(gòu)特點,在有限元軟件中,完成復(fù)合混凝土細觀結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建;通過粘附接觸對模擬瀝青的粘結(jié)作用;利用內(nèi)聚力模型表征粘附接觸對的力學(xué)模型。而后開展水泥石...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
基體瀝青
不同空
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-僅留出一面作為灌漿面。(2)水泥凈漿拌制:按0.34的水灰比稱取水和水泥。采用程控拌制,慢轉(zhuǎn)120秒,快轉(zhuǎn)120秒。注意在拌制前用水潤濕攪拌葉和攪拌鍋。(3)灌漿:將試件置于開啟的振動臺上,一手控制試件位置,一手將拌制好的水泥凈漿倒于基體瀝青混合料表面,振動30s后取下試件,靜置2min,再次進行振動灌漿,保證水泥凈漿充滿基體瀝青混合料試件的空隙。(4)后期處理:灌漿完成后的試件靜置30min,剝?nèi)ピ嚰鈧?cè)的塑料薄膜,用刮刀刮去試件表面水泥凈漿,置于養(yǎng)生室養(yǎng)生(溫度20℃,濕度98%)。a)VV=20%b)VV=25%c)VV=28%圖2-2不同空隙率的試件2.2.3試驗方法選擇復(fù)合混凝土損傷開裂一方面靠肉眼難以觀察統(tǒng)計,另一方面損傷不僅出現(xiàn)在復(fù)合混凝土表面,內(nèi)部同樣也會產(chǎn)生,因而給其表征帶來了一定的困難。本文利用聲音在固體和氣體中傳播速度差異性的特點,通過超聲波探測方法對復(fù)合混凝土內(nèi)部損傷產(chǎn)生情況進行表征。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,如果介質(zhì)發(fā)生變化或者遇到孔隙、裂縫缺陷時,超聲波的物理參數(shù)將發(fā)生變化。如超聲波在傳播過程中遇到孔道或孔洞,超聲波將產(chǎn)生繞射、折射、反射,一般反映出其對測聲時延長、波幅下降、主頻降低、波形畸變等參數(shù)的變化。因此若復(fù)合混凝土內(nèi)部微裂紋數(shù)量增多,當(dāng)超聲波在復(fù)合混凝土內(nèi)部傳播時將會發(fā)生折射、反射等現(xiàn)象,超聲波從試件一側(cè)到另一側(cè)傳播的時間即會相應(yīng)增加。利用這一原理既可對復(fù)合混凝土內(nèi)部損傷的產(chǎn)生情況進行表征。試驗時,測定超聲波從試件一側(cè)傳播到另一側(cè)的聲時,讀取三個數(shù)據(jù),取其平均值作為最終結(jié)果,而后試件長度除以聲時,即可以得到超聲波在不同試
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地圖四色猜想證明與解讀探索[J]. 崔巖,崔朝棟. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2019(04)
[2]水泥砂漿塑性收縮開裂多元本構(gòu)方程的研究[J]. 馬一平,游璐,薛林,王翰青,楊曉杰. 粉煤灰綜合利用. 2017(05)
[3]層合板分層失效數(shù)值模擬與參數(shù)識別[J]. 籍慶輝,朱平,盧家海. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(05)
[4]瀝青類型對半柔性路面材料的性能影響研究[J]. 趙國強,黃沖,鄧成,王文達,鈕凱健. 公路工程. 2017(01)
[5]基于J積分的半柔性路面材料抗裂研究[J]. 王偉明,吳曠懷. 公路. 2016(11)
[6]半柔性路面性能試驗研究[J]. 劉國強,徐立,馬驍琛. 山西建筑. 2016(29)
[7]半柔性路面水泥基灌漿材料泌水性能研究[J]. 成志強,孔繁盛,賈蓉蓉. 中外公路. 2016(04)
[8]水性環(huán)氧改性半柔性路面材料的低溫抗裂性能[J]. 孫政,何桂平. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2015(10)
[9]設(shè)半柔性再生面層的路面結(jié)構(gòu)疲勞特性研究[J]. 任廣德,劉以謙,劉振清,郭銀濤,賈鵬. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2014(09)
[10]橡膠粉改性砂漿對半柔性路面病害的針對性研究[J]. 黎振民,黃瓊念,何壯斌,覃鋒. 廣西工學(xué)院學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]半柔性材料作為瀝青路面抗車轍功能層的適用性研究[D]. 黎侃.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]摻ECC砂漿半柔性路面材料路用性能及自愈合研究[D]. 肖天佑.廣州大學(xué) 2019
[2]基于半圓彎曲試驗的瀝青砂漿抗裂性研究[D]. 俞宏峰.東南大學(xué) 2019
[3]SFP-13半柔性混合料設(shè)計及抗裂性能研究[D]. 蔣青春.青島理工大學(xué) 2018
[4]半柔性路面材料的細觀力學(xué)特性與層位優(yōu)化研究[D]. 朱凱軒.東南大學(xué) 2018
[5]基于COMSOL的鋼橋面鋪裝層溫度與荷載耦合分析[D]. 張晨陽.東南大學(xué) 2018
[6]水泥基材料復(fù)合型減縮劑的試驗研究[D]. 王曉楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]高性能半柔性路面材料性能研究[D]. 孔繁盛.長安大學(xué) 2016
[8]半柔性復(fù)合路面溫度適應(yīng)性及破壞形態(tài)分析[D]. 周亮.重慶交通大學(xué) 2016
[9]溫拌半柔性復(fù)合路面結(jié)構(gòu)研究[D]. 程浩.重慶交通大學(xué) 2015
[10]自流平水泥灌孔瀝青碎石路用性能研究[D]. 黃政.重慶交通大學(xué) 2015
本文編號:3409825
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
基體瀝青
不同空
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-10-僅留出一面作為灌漿面。(2)水泥凈漿拌制:按0.34的水灰比稱取水和水泥。采用程控拌制,慢轉(zhuǎn)120秒,快轉(zhuǎn)120秒。注意在拌制前用水潤濕攪拌葉和攪拌鍋。(3)灌漿:將試件置于開啟的振動臺上,一手控制試件位置,一手將拌制好的水泥凈漿倒于基體瀝青混合料表面,振動30s后取下試件,靜置2min,再次進行振動灌漿,保證水泥凈漿充滿基體瀝青混合料試件的空隙。(4)后期處理:灌漿完成后的試件靜置30min,剝?nèi)ピ嚰鈧?cè)的塑料薄膜,用刮刀刮去試件表面水泥凈漿,置于養(yǎng)生室養(yǎng)生(溫度20℃,濕度98%)。a)VV=20%b)VV=25%c)VV=28%圖2-2不同空隙率的試件2.2.3試驗方法選擇復(fù)合混凝土損傷開裂一方面靠肉眼難以觀察統(tǒng)計,另一方面損傷不僅出現(xiàn)在復(fù)合混凝土表面,內(nèi)部同樣也會產(chǎn)生,因而給其表征帶來了一定的困難。本文利用聲音在固體和氣體中傳播速度差異性的特點,通過超聲波探測方法對復(fù)合混凝土內(nèi)部損傷產(chǎn)生情況進行表征。當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時,如果介質(zhì)發(fā)生變化或者遇到孔隙、裂縫缺陷時,超聲波的物理參數(shù)將發(fā)生變化。如超聲波在傳播過程中遇到孔道或孔洞,超聲波將產(chǎn)生繞射、折射、反射,一般反映出其對測聲時延長、波幅下降、主頻降低、波形畸變等參數(shù)的變化。因此若復(fù)合混凝土內(nèi)部微裂紋數(shù)量增多,當(dāng)超聲波在復(fù)合混凝土內(nèi)部傳播時將會發(fā)生折射、反射等現(xiàn)象,超聲波從試件一側(cè)到另一側(cè)傳播的時間即會相應(yīng)增加。利用這一原理既可對復(fù)合混凝土內(nèi)部損傷的產(chǎn)生情況進行表征。試驗時,測定超聲波從試件一側(cè)傳播到另一側(cè)的聲時,讀取三個數(shù)據(jù),取其平均值作為最終結(jié)果,而后試件長度除以聲時,即可以得到超聲波在不同試
【參考文獻】:
期刊論文
[1]地圖四色猜想證明與解讀探索[J]. 崔巖,崔朝棟. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2019(04)
[2]水泥砂漿塑性收縮開裂多元本構(gòu)方程的研究[J]. 馬一平,游璐,薛林,王翰青,楊曉杰. 粉煤灰綜合利用. 2017(05)
[3]層合板分層失效數(shù)值模擬與參數(shù)識別[J]. 籍慶輝,朱平,盧家海. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(05)
[4]瀝青類型對半柔性路面材料的性能影響研究[J]. 趙國強,黃沖,鄧成,王文達,鈕凱健. 公路工程. 2017(01)
[5]基于J積分的半柔性路面材料抗裂研究[J]. 王偉明,吳曠懷. 公路. 2016(11)
[6]半柔性路面性能試驗研究[J]. 劉國強,徐立,馬驍琛. 山西建筑. 2016(29)
[7]半柔性路面水泥基灌漿材料泌水性能研究[J]. 成志強,孔繁盛,賈蓉蓉. 中外公路. 2016(04)
[8]水性環(huán)氧改性半柔性路面材料的低溫抗裂性能[J]. 孫政,何桂平. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2015(10)
[9]設(shè)半柔性再生面層的路面結(jié)構(gòu)疲勞特性研究[J]. 任廣德,劉以謙,劉振清,郭銀濤,賈鵬. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2014(09)
[10]橡膠粉改性砂漿對半柔性路面病害的針對性研究[J]. 黎振民,黃瓊念,何壯斌,覃鋒. 廣西工學(xué)院學(xué)報. 2013(01)
博士論文
[1]半柔性材料作為瀝青路面抗車轍功能層的適用性研究[D]. 黎侃.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]摻ECC砂漿半柔性路面材料路用性能及自愈合研究[D]. 肖天佑.廣州大學(xué) 2019
[2]基于半圓彎曲試驗的瀝青砂漿抗裂性研究[D]. 俞宏峰.東南大學(xué) 2019
[3]SFP-13半柔性混合料設(shè)計及抗裂性能研究[D]. 蔣青春.青島理工大學(xué) 2018
[4]半柔性路面材料的細觀力學(xué)特性與層位優(yōu)化研究[D]. 朱凱軒.東南大學(xué) 2018
[5]基于COMSOL的鋼橋面鋪裝層溫度與荷載耦合分析[D]. 張晨陽.東南大學(xué) 2018
[6]水泥基材料復(fù)合型減縮劑的試驗研究[D]. 王曉楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[7]高性能半柔性路面材料性能研究[D]. 孔繁盛.長安大學(xué) 2016
[8]半柔性復(fù)合路面溫度適應(yīng)性及破壞形態(tài)分析[D]. 周亮.重慶交通大學(xué) 2016
[9]溫拌半柔性復(fù)合路面結(jié)構(gòu)研究[D]. 程浩.重慶交通大學(xué) 2015
[10]自流平水泥灌孔瀝青碎石路用性能研究[D]. 黃政.重慶交通大學(xué) 2015
本文編號:3409825
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