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橡胶轻集料混凝土试验研究

作　者: 王旻
导　师: 朱涵
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 橡胶细集料轻集料正交试验上浮应力-应变全曲线渗透性 BP神经网络
分类号: TU528.041
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文针对橡胶轻集料混凝土(CRLC)的基本力学性能进行了试验研究,试验发现CRLC具有很好的变形和阻裂性能,试件破坏时表现出很好的延性特征,有别于普通混凝土的脆性破坏特征。CRLC棱柱体抗压强度与立方体的抗压强度的比值在0.7-0.8之间,小于普通轻集料混凝土的0.9-1.0,这也表明橡胶细集料的掺入可以提高轻集料混凝土的延性,降低其脆性。通过对不同橡胶细集料掺量的CL30橡胶轻集料混凝土(CRLC)的单轴受压试验,测得了其应力-应变全曲线并进行了理论分析。其应力-应变全曲线的方程可采用过镇海提出的轻集料混凝土全曲线相同的形式,但其中的系数不同。CRLC应力-应变全曲线的峰值应变、拐点应变和收敛点应变与橡胶掺量有良好的线性关系。通过对CRLC抗渗性的试验研究,发现其渗透性随橡胶含量的增加而有所增大,其中掺量为50kg/m3时,其抗渗性能最好。采用正交试验方法,研究了CRLC中水胶比、体积砂率、橡胶细集料掺量和减水剂掺量四种因素对轻集料上浮状况的影响。研究表明轻集料上浮现象随着水胶比和减水剂掺量的增大而变的严重;随着体积砂率和橡胶细集料掺量的增大,轻集料上浮现象得到改善,混凝土的匀质性变好。各因素掺量对新拌混凝土中轻集料的质量分布率的影响主次顺序为:橡胶细集料掺量>减水剂掺量>体积砂率>水胶比。基于神经网络原理,建立3层BP网络模型,以预测不同条件下轻集料在橡胶轻集料混凝土中的分布状况。根据试验训练样本数据,对该模型进行训练,建立BP网络模型系统。结果表明,基于模型系统的拟合曲线与试验曲线符合较好,能够反映混凝土中各种因素与轻集料分布状况间复杂的非线性关系,为CRLC匀质性的预测提供参考。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章绪论  6-9
  1.1 橡胶轻集料混凝土简介  6
  1.2 国内轻集料混凝土和橡胶轻集料混凝土的研究  6-7
  1.3 课题的目的和意义  7-8
  1.4 课题研究的主要内容  8-9
第二章橡胶轻集料混凝土概述  9-15
  2.1 国内外废旧橡胶产生及利用现状  9-10
  2.2 橡胶颗粒在轻集料混凝土中的作用机理  10-11
  2.3 轻集料混凝土中掺入橡胶细集料的目的  11-13
  2.4 橡胶轻集料混凝土受荷载时的破坏特征  13-15
第三章橡胶轻集料混凝土的力学性能及耐久性研究  15-39
  3.1 试验材料  15-17
  3.2 搅拌工艺  17-18
  3.3 实验配合比  18-19
  3.4 橡胶轻集料混凝土立方体抗压试验及结果分析  19-23
  3.5 CL30 橡胶轻集料混凝土轴压全曲线试验研究  23-29
  3.6 CL30 橡胶轻集料抗渗性试验研究  29-34
  3.7 CL30 橡胶轻集料抗冻性试验研究  34-37
  3.8 本章小结  37-39
第四章轻集料在橡胶混凝土中上浮性的试验研究及智能分析  39-75
  4.1 新拌轻集料混凝土的结构形成特点  40-41
  4.2 轻集料在混凝土中的运动方程  41-42
  4.3 控制骨料分层离析的技术措施  42-43
  4.4 离析控制理论  43-47
  4.5 轻集料在橡胶混凝土中上浮性的正交试验研究  47-51
  4.6 试验过程及结果  51-54
  4.7 试验数据分析  54-60
  4.8 正交试验小结  60-61
  4.9 各种因素对混凝土中轻集料运动速度的影响  61-67
  4.10 神经网络在橡胶轻集料混凝土匀质性中的应用  67-74
  4.11 本章小结  74-75
第五章结论与尚需开展的工作  75-77
  5.1 结论  75-76
  5.2 尚需开展的工作  76-77
参考文献  77-81
发表论文和科研情况说明  81-82
致谢  82

橡胶轻集料混凝土试验研究

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