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寒冷地区桥梁桥面铺装材料与技术研究

作 者: 李京利
导 师: 张登良
学 校: 长安大学
专 业: 材料学
关键词: 路用性能 桥面铺装 聚丙烯纤维网 钢纤维 抗冻融性 弯曲疲劳特性
分类号: U444
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 37次
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内容摘要


混凝土桥面铺装在交通荷载、自然因素、温度与收缩应力等综合作用下,普遍出现了早期开裂与破坏。这些裂缝加速了钢筋腐蚀和混凝土的破坏,尤其在寒冷地区,由于桥面渗漏水,造成桥面混凝土冻胀碎裂;小箱梁由于箱内积水发生冻胀开裂,严重影响桥面铺装的使用耐久性,导致其寿命缩短,维修费用增加。本文在分析总结国内外研究成果的基础上,开发了几种具有高抗渗、高耐久低开裂,适用于寒冷地区的桥面铺装材料,并通过大量试验与理论分析,系统研究了桥面铺装混凝土的施工与配合比设计的关键技术以及高效引气减水剂、抗渗剂、聚丙烯纤维网和钢纤维对混凝土的改性作用,得出了各种混凝土的强度、压折比、耐磨性、抗渗性、抗冻融性以及弯曲疲劳韧性的特点及变化规律。对防水混凝土、聚丙烯纤维网混凝土、钢纤维混凝土的设计与施工的技术问题进行了探讨,提出了桥面铺装的施工工艺。讨论了防水混凝土、聚丙烯纤维网混凝土与钢纤维混凝土在寒冷地区桥面铺装中应用的可行性。根据不同类型桥梁结构型式,提出了合理的铺装混凝土类型与铺装厚度,并进行了汽车荷载应力分析,探讨了不同桥梁的铺装层结构的受力规律,为设计理论与方法研究提供了理论依据。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究概况及发展趋势  10-17
    1.2.1 国外桥面铺装的研究现状  10-14
    1.2.2 国内桥面铺装研究的概况  14
    1.2.3 目前刚性铺装的主要材料  14-16
    1.2.4 寒冷地区刚性桥面铺装材料的基本要求  16-17
  1.3 主要研究内容  17-18
第二章 原材料性质及试件的制作与养护  18-21
  2.1 原材料的性质  18-20
  2.2 试件的制作与养护  20-21
第三章 聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装的路用性能研究  21-31
  3.1 聚丙烯纤维网混凝土配合比设计  21-22
  3.2 聚丙烯纤维网混凝土的路用性能  22-31
    3.2.1 强度  22-24
    3.2.2 耐磨性与抗渗性  24-25
    3.2.3 弯曲疲劳特性  25-27
    3.2.4 抗冻融性  27-29
    3.2.5 聚丙烯纤维对混凝土的增强增韧机理  29-31
第四章 钢纤维水泥混凝土桥面铺装的路用性能研究  31-40
  4.1 钢纤维混凝土的配合比设计  32
  4.2 钢纤维混凝土的路用性能  32-40
    4.2.1 强度与抗压弹性模量  32-34
    4.2.2 耐磨性与抗渗性  34-35
    4.2.3 弯曲疲劳特性  35-37
    4.2.4 抗冻融性  37-38
    4.2.5 钢纤维混凝土韧性增强机理  38-40
第五章 钢纤维增强聚合物改性混凝土桥面铺装的路用性能研究  40-47
  5.1 钢纤维增强聚合物改性混凝土配合比设计  41
  5.2 钢纤维增强聚合物改性混凝土的路用性能  41-47
    5.2.1 强度和抗压弹性模量  41-43
    5.2.2 耐磨性与抗渗性  43-44
    5.2.3 抗冻融性  44-45
    5.2.4 乳胶对钢纤维混凝土增强机理的分析  45-47
第六章 混凝土桥面铺装的厚度计算与受力分析  47-60
  6.1 桥面铺装厚度估算  47-51
    6.1.1 计算模型的基本假定  47-48
    6.1.2 内力计算  48-49
    6.1.3 桥面铺装层厚度的估算公式  49-50
    6.1.4 铺装层厚度h_2的估算  50-51
  6.2 桥面铺装应力有限元分析  51-60
    6.2.1 基本假设  51
    6.2.2 有限元分析模型  51-52
    6.2.3 应力计算  52-60
第七章 混凝土桥面铺装的施工  60-67
  7.1 桥面铺装的施工方法  60-63
    7.1.1 桥面铺装前的清除工作  60
    7.1.2 桥面铺装的施工  60-62
    7.1.3 结构的粘结层处理方法  62-63
  7.2 桥面防水混凝土  63-64
  7.3 聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装  64-65
  7.4 钢纤维混凝土桥面铺装  65-67
结论与建议  67-69
参考文献  69-72
攻读硕士研究生期间公开发表论文  72-73
致谢  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 桥梁建筑材料
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