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水泥混凝土路面嵌缝料剪切特性的研究
| 论文题名： | 水泥混凝土路面嵌缝料剪切特性的研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土;路面嵌缝料;剪切特性;抗老化能力 |
| 摘要： | 接缝是水泥混凝土路面不可缺少的组成部分，同时又成为水泥路面的薄弱环节，各类接缝的槽口需要采用嵌缝料予以填封。水泥混凝土路面发生的各种损坏，如错台、冻胀、边角损坏、面板脱空、唧浆等大多与嵌缝料失效，导致的接缝渗水有关。按照我国现行规范中的技术指标评价，目前所用的大多数嵌缝料可以满足相关的技术要求，然而在实际使用时，部分嵌缝料早期损坏严重。因此，有必要对嵌缝料的受力特性以及真正起控制作用的评价指标进行研究。 论文分析了水泥混凝土路面嵌缝料的受力特征，认为嵌缝料在混凝土板中主要受到拉伸和剪切两种作用力，而嵌缝料发生失效破坏的主要原因是剪切作用。采用动态剪切流变仪对嵌缝料进行剪切试验，以复数剪切模量指标评价嵌缝料的剪切特性。在嵌缝料受力水平分析和室内试验探索的基础上，确定动态剪切试验参数为：剪切应变水平为0.4％，剪切频率为2～50HZ，试验温度5～25℃，试验温度变化序列为从高温到低温。 在外界环境因素(热、光)作用下，嵌缝料性能显著衰减也是部分嵌缝料失效的原因之一。采用热老化和紫外光老化试验模拟环境条件对嵌缝料的老化作用。热老化中采用薄膜烘箱试验(TFOT)，温度163℃、时间为老化1h，3h，5h和7h；紫外光老化在室内仿真系统内进行，时间为老化1d，3d，6d，9d和12d(每天照射10h)。 选择2种加热施工式嵌缝料(热料)和3种常温施工式嵌缝料(冷料)，分别对老化前后的嵌缝料进行动态剪切试验。 试验研究结果表明：随着温度的降低，各类嵌缝料的复数剪切模量成指数增加；随着频率的增大各类嵌缝料的复数剪切模量显著增加，在双对数坐标中，复数剪切模量与试验频率成线性关系； 在同等试验条件下，热料的复数剪切模量显著大于冷料的复数剪切模量，大概相差一个数量级。热料的复数剪切模量对温度变化和频率变化的敏感性均明显大于冷料。随着老化时间的增加，各类嵌缝料的复数剪切模量是逐渐增大的。 在紫外光老化时间9d之前，模量近似成线性增加，随后模量增加速率降低；随着薄膜烘箱老化时间的增加，复数剪切模量增加幅度逐渐变缓。根据嵌缝料老化后复数剪切模量变化情况，可考虑采用薄膜烘箱中老化1h来判断热料的短期抗老化能力，紫外光老化1d来判断各种嵌缝料的抗紫外光老化能力。 可采用15℃、40HZ下的复数剪切模量来判断材料的优劣，以老化后具体复数剪切模量的大小表征材料的使用性能。老化后复数剪切模量的变化量来表征材料的抗老化能力，并且冷料与热料不能采用同一标准。 最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。 |
| 作者： | 孙艳娜 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 李立寒 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学交通运输工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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