用于低等级公路路面的流化床灰碾压混凝土研究

发布时间：2017-09-17 11:05

  本文关键词：用于低等级公路路面的流化床灰碾压混凝土研究

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【摘要】：随着我国社会主义新农村建设的快速发展,农村低等级公路建设已成为各级交通部门的重要任务。在我国,特别是西部山区农村低等级公路建设所面临的主要问题包括:农村公路里程长、交通量小、建设资金短缺、技术力量薄弱、建设难度大(弯多坡陡)。因此,开发应用适合于山区农村低等级公路建设的建造材料及施工技术具有巨大的社会需求和广阔的前景。本文以项目“碾压混凝土在山区农村公路的应用示范”、“低等级公路路面固硫灰碾压混凝土应用示范”为依托,针对流化床灰的特性,结合低等级公路的要求,通过材料性能和结构分析两个方面,研究用于低等级公路路面的流化床灰碾压混凝土。针对碾压混凝土振动碾压的施工工艺特点,首先结合碾压混凝土振动成型理论及振动成型机械的数学模型,通过与实际施工机具的对比研究,自行加工并改进了改制平板振动仪,采用对比的方法,将改进的改制平板振动仪与传统方法进行对比,验证其合理性。根据流化床灰自身的特点,对流化床灰的基本特性包括化学成分、物理特性及形态外貌进行了研究,采用胶砂试验的手段,研究流化床灰对砂浆性能的影响,分析了流化床灰掺量对砂浆流动性、抗压强度和抗折强度的影响。通过总结分析,确定流化床灰掺量不宜超过30%,掺量为20%时的效果最高。通过查阅相关文献,确定采用正交试验设计的方法,运用体积法进行配合比计算,结合材料学科的相关原理,分析各因素对流化床灰碾压混凝土改进VC值、强度、磨损量的影响规律,优选流化床灰碾压混凝土配合比设计方案。进一步验证流化床灰掺量为20%时效果最好。然后根据优选的设计方案,着重研究流化床灰掺量、混凝土搁置时间等对流化床灰碾压混凝土工作性的影响;流化床灰掺量、水胶比、不同水泥品种对流化床灰碾压混凝土力学性能、耐磨性能的影响,为流化床灰碾压混凝土路面设计及结构分析提供了参考依据。结合低等级公路的路面特点,针对流化床灰碾压混凝土的特性,进行路面厚度设计,确定“低等级公路路面固硫灰碾压混凝土应用示范”工程公路以填隙碎石为基层,基层厚度100mm,流化床灰碾压混凝土为面层,面层厚度为200mm进行施工;并通过EVER FE软件进行路面结构应力分析。针对施工工程原材料性能,进行配合比设计,得到合理的配合比方案;通过施工前的准备阶段、试铺阶段、施工阶段,分阶段提出了一套技术可行、经济合理的农村公路碾压混凝土路面施工工艺;从经济、社会、环境三个方面对工程进行了效益分析。论文内容涵盖了从碾压混凝土室内试验研究到路面碾压混凝土设计,再到实际施工的完整过程,研究结果可为碾压混凝土在低等级公路路面的推广,及碾压混凝土技术与工业固体废弃物资源化利用相结合提供参考。
【关键词】：低等级公路 流化床灰 碾压混凝土 改进VC值 力学性能 耐磨性
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-19
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 技术路线17-19
• 第二章 碾压混凝土振动成型设备制作19-25
• 2.1 碾压混凝土振动成型理论19-21
• 2.1.1 振动压实理论19-20
• 2.1.2 振动成型机械的数学模型20-21
• 2.2 改制平板振动成型仪制作21-22
• 2.3 改制平板振动仪成型方法22-23
• 2.4 改制平板振动成型法与传统成型法的比较23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 流化床灰特性及水泥流化床灰复合砂浆性能25-34
• 3.1 原材料性能及试验方法25-27
• 3.1.1 原材料性能25-26
• 3.1.2 试验方法26-27
• 3.2 流化床灰特性27-29
• 3.2.1 流化床灰的化学成分27-28
• 3.2.2 流化床灰的物理特性28-29
• 3.2.3 流化床灰的颗粒形貌29
• 3.3 水泥流化床灰复合砂浆性能29-33
• 3.3.1 水泥流化床灰复合砂浆流动性能29-30
• 3.3.2 水泥流化床灰复合砂浆力学性能30-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 流化床灰碾压混凝土配合比设计34-52
• 4.1 原材料性能及试验方法34-38
• 4.1.1 原材料性能34-36
• 4.1.2 试验方法36-38
• 4.2 流化床灰碾压混凝土正交试验38-47
• 4.2.1 正交试验参数的选择39-40
• 4.2.2 正交试验配合比设计40-42
• 4.2.3 正交试验结果评价指标42
• 4.2.4 正交试验结果及极差分析42-47
• 4.3 最佳配合比的确定47-49
• 4.4 最佳配合比性能验证49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第五章 流化床灰碾压混凝土性能52-63
• 5.1 流化床灰碾压混凝土工作性能52-55
• 5.1.1 流化床灰掺量对碾压混凝土工作性能的影响53
• 5.1.2 搁置时间对流化床灰碾压混凝土工作性能的影响53-55
• 5.2 流化床灰碾压混凝土力学性能55-59
• 5.2.1 流化床灰掺量对碾压混凝土强度的影响55-56
• 5.2.2 水胶比对流化床灰碾压混凝土强度的影响56-57
• 5.2.3 水泥品种对流化床灰碾压混凝土强度的影响57-58
• 5.2.4 流化床灰掺量对碾压混凝土弹性模量的影响58-59
• 5.3 流化床灰对碾压混凝土耐磨性59-61
• 5.3.1 流化床灰掺量对碾压混凝土耐磨性的影响59-60
• 5.3.2 水胶比对流化床灰碾压混凝土耐磨性的影响60
• 5.3.3 水泥品种对流化床灰碾压混凝土耐磨性的影响60-61
• 5.4 本章小结61-63
• 第六章 流化床灰碾压混凝土路面结构设计及应力分析63-71
• 6.1 流化床灰碾压混凝土路面特点63-64
• 6.1.1 路面结构组合63
• 6.1.2 基层63
• 6.1.3 接缝63-64
• 6.2 流化床灰碾压混凝土路面板厚度设计64-67
• 6.2.1 流化床灰碾压混凝土路面厚度计算流程65-66
• 6.2.2 厚度计算参数的选取66-67
• 6.2.3 路面厚度计算及分析67
• 6.3 EVER FE软件路面结构应力分析67-70
• 6.3.1 EVER FE介绍67-68
• 6.3.2 EVER FE路面结构分析基本步骤68
• 6.3.3 EVER FE路面结构应力分析68-70
• 6.4 本章小结70-71
• 第七章 流化床灰碾压混凝土工程应用71-83
• 7.1 工程背景71-72
• 7.1.1 川兴村农村公路实地考察情况71
• 7.1.2 川兴村农村公路路面设计71-72
• 7.2 工程原材料及配合比72-76
• 7.2.1 原材料72-75
• 7.2.2 配合比75-76
• 7.3 路面工程施工流程76-80
• 7.3.1 施工前准备阶段76
• 7.3.2 试铺阶段76-77
• 7.3.3 施工阶段77-79
• 7.3.4 成果展示79-80
• 7.4 工程效益分析80-81
• 7.4.1 经济效益80-81
• 7.4.2 社会效益81
• 7.4.3 环境效益81
• 7.5 本章小结81-83
• 第八章 结论与展望83-85
• 8.1 结论83-84
• 8.2 展望84-85
• 致谢85-86
• 参考文献86-89
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果89

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