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乌海地区石灰岩碎石力学性能研究
| 论文题名： | 乌海地区石灰岩碎石力学性能研究 |
| 关键词： | 石灰岩力学性能;石灰岩碎石压碎值;换算关系式;混凝土力学性能 |
| 摘要： | 内蒙古乌海地区石灰岩资源丰富，是道路桥梁工程的主要材料来源。我国地域广阔，地形、气候、地质条件各异，不同地区的石灰岩在不同的地质条件下，其力学性能存在较大差别。乌海区石灰岩碎石压碎值相对较高，但由于无其它碎石材料可代替，并且在以往实际工程中应用服役性能未表现出显著的差异性。但是，规范中明确指出，未达到压碎值规范标准的粗骨料是不能掺入混凝土的。如果从其他地方找合适的粗骨料，经济成本就会增加。因此，在以往的研究基础上，结合当地工程实际，开展了对乌海地区石灰岩碎石的力学性能研究。 本文通过查阅文献、实地考察、室内试验、数据分析及实际应用情况分析，首先对石灰岩母岩进行矿物成分分析，进而对石灰岩母岩进行抗压强度、单轴压缩强度及耐久性试验，采用声发射检测和衰变函数模型分析其数据。再对石灰岩碎石进行压碎值试验，依据《公路桥梁施工技术规范》（JTG/TF50-2011）和《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）两个试验规程，提出了适用于乌海地区石灰岩碎石压碎值的换算公式。应用空隙率指标对压碎值试验影响因素加载时间、碎石质量和碎石级配进行分析。最后用石灰岩碎石配制C30、C50混凝土，分析其力学性能。其研究结果表明： （1）对石灰岩进行母岩抗压强度、单轴压缩实验和耐久性试验，通过声发射检测、岩石损伤演化、抗冻系数和衰变模型等手段，得出乌海地区石灰岩母岩抗压强度、单轴压缩强度和耐久性均符合规范要求。 （2）通过新旧规程压碎值试验分析出，乌海地区的石灰岩碎石压碎值虽然超标，但主要是由于换算关系式不适用引起的。再对压碎值试验的影响因素，母岩抗压强度、加载时间、碎石质量和碎石级配进行变异性试验。研究得出变异性试验压碎值不同的主要因素为颗粒形状。 （3）通过对石灰岩碎石混凝土力学性能试验得出，C30和C50混凝土力学性能均满足规范要求。混凝土的抗压强度随压碎值的增大而减小，其中粗骨料的压碎值对C50混凝土的抗压强度的影响较大。通过对混凝土抗折强度的试验分析，发现其强度随碎石压碎值的增加而减小。从弹性模量试验情况来看，主要表现为高压碎值对应低弹性模量。因此乌海地区石灰岩碎石能够满足配制混凝土的要求。 |
| 作者： | 阿丽雅 |
| 专业： | 公路环境工程 |
| 导师： | 满都拉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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