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水泥混凝土路面加铺聚丙烯纤维混凝土的性能研究
| 论文题名： | 水泥混凝土路面加铺聚丙烯纤维混凝土的性能研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;聚丙烯纤维混凝土;结合式加铺层;敏感性分析;耐久性能 |
| 摘要： | 路面在荷载和环境的双重作用下,使用条件较为复杂。近年来交通运输量的逐年增大以及公路路面结构老化、承载能力的不足等等问题出现,路面结构的加固、改造和修补成为了重大需求。结合式加铺适用于路面结构损伤程度较小、功能性要求不足或者承载能力不足等情况,一般加铺厚度较小,是一种较好的修补方法。但当前关于结合式加铺修补的研究和应用都处于探索阶段,还没有成熟的设计方法,加铺层材料、加铺界面的粘结、加铺后的性能及结合式加铺的影响因素分析等也有待进一步研究。基于此,本文选用聚丙烯纤维混凝土(PFC)作为加铺层混凝土,研究了PFC、界面粘结剂与加铺试件的力学性能和路用耐久性能,并对路面加铺敏感性进行了分析,具体研究内容如下: (1)研究了聚丙烯纤维掺量对混凝土的力学性能和路用耐久性能的影响,以及冻融与模拟轮载的单因素和双因素作用下PFC的弯拉性能的影响。研究结果表明,纤维掺量为0.2％的混凝土的力学性能相对较好,纤维掺量越大,混凝土的路用耐久性能和单因素与双因素作用后的弯拉强度相对较好。 (2)选用了九种界面粘结剂,进行了粘结劈拉强度试验和粘结剪切强度试验,以及快速冻融、界面盐冻、干湿循环和慢冻试验。研究结果表明,D组和C1组的粘结强度相对较高,且D1组和C1组的耐久性能相对较好。 (3)研究了加铺厚度对加铺试件的弯拉强度和冻融循环与模拟轮载的单因素或双因素作用后的力学性能的影响,以及不同加铺混凝土的约束收缩变形和自由收缩变形。研究结果表明,纤维混凝土的加铺层厚度越大,加铺试件的弯拉强度和单因素与双因素作用后的弯拉强度相对越好;距离粘结界面越近,约束收缩变形越小,在同一测点处,PFC的收缩变形小于普通混凝土的收缩变形,且随着纤维掺量的增加,收缩变形量相对越小。 (4)分析了旧路面混凝土弯拉强度、加铺层混凝土强度和基层顶面当量回弹模量对加铺层厚度与板底综合疲劳应力的影响,同时分析了加铺层厚度对板底综合疲劳应力的影响。分析结果表明,在达到相同承载力时,增大前三个因素,对降低加铺层厚度有利,增大后三个因素中任意因素,对板底综合疲劳应力均有不同程度的降低作用。 |
| 作者： | 马财龙 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 赵亚丁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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