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用于桥面加铺层含粗骨料超高性能混凝土研究
| 论文题名： | 用于桥面加铺层含粗骨料超高性能混凝土研究 |
| 关键词： | 桥面铺装层;超高性能混凝土;破碎卵石骨料;粘接性能;耐久性 |
| 摘要： | 超高性能混凝土（UHPC）是一种具有优异力学性能和耐久性的水泥基复合材料，将 UHPC 用作桥面铺装可大幅提升桥面铺装的耐久性，但较高的使用成本和较大的收缩限制了 UHPC 的大量应用。而含粗骨料超高性能混凝土（UHPC-CA）通过添加粗骨料减少胶凝材料的用量，能显著降低使用成本，减小混凝土收缩。本文基于紧密堆积理论，设计了多组含破碎卵石骨料超高性能混凝土，研究不同粗骨料粒径、粗骨料掺加方式及钢纤维掺量对UHPC-CA工作性能、力学性能的影响；结合 UHPC-CA 用作桥面铺装材料的应用背景，进一步研究不同界面处理方式和不同普通混凝土（NC）的基体强度对UHPC-CA与NC组合试件粘接力学性能和粘接耐久性的影响。本文主要的研究内容与结论如下： （1）结合最小需水量法和MAA颗粒堆积模型（Modified Andreasen and Andersen model），采用半经验UHPC-CA配合比设计方法，设计多组UHPC-CA来研究不同因素对UHPC-CA工作性能和力学性能的影响。发现经过级配优化，掺入最大粒径4.75mm的粗骨料，且钢纤维掺量为2%时，UHPC-CA力学性能最优。结合DIC分析了UHPC-CA的断裂特性，发现钢纤维的掺入使UHPC-CA抗拉断裂由脆性断裂变为延性断裂。 （2）通过抗冻、抗渗和抗氯离子渗透试验研究了最优配合比UHPC-CA的耐久性能，发现UHPC-CA耐久性能优异，经历300次冻融循环后，质量仅损失0.28%；逐级加压至设计最大水压1.3MPa，未观察到端部渗水现象；56天电通量仅为73C。 （3）对不同粘接面处理方式和不同基体强度的UHPC-CA与NC组合试件进行劈裂抗拉试验和抗弯拉试验，发现粘接面的粗糙度越大，粘接劈裂抗拉强度越高；粘接劈裂抗拉强度随NC基体强度增加而线性增加；UHPC-CA与NC组合试件粘接抗弯拉强度强度与 NC 本体相当，界面粗糙程度较高的组合试件抗弯拉强度高于NC本体。 （4）对不同粘接面处理方式的UHPC-CA与NC组合试件进行抗冻试验和抗渗试验，发现经历150次冻融循环后，各组试件劈裂抗拉强度比冻融前下降明显，粘接面粗糙程度越高，冻融循环对劈裂抗拉强度的影响越小； UHPC-CA 与 NC 粘接试件的抗渗薄弱处在粘接面，粘接越牢固，抗渗性能越优异。 |
| 作者： | 丁一鸣 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 李力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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