聚合物纤维混凝土在桥面铺装工程中的应用研究

摘要

桥面铺装是当前土木工程领域中的一个研究热点及难点。随着我国交通建设的迅速发展，桥梁的桥型结构不断变化，跨径不断增大，对桥面铺装层性能的要求也越来越高。而聚合物纤维混凝土作为一种新型混凝土特别适宜用在桥面铺装工程。本文在对当前桥面铺装层存在的病害进行分析的基础上，采用以实验研究为主、实验与理论分析相结合的方法，并通过试验桥的实际施工，试图找到具有高抗折、富弹性、耐疲劳、抗渗漏、抗冲击、价格适中的新型桥面铺装材料及其施工工艺。主要研究内容和主要成果如下： 通过对配合比的优化设计，制备了普通混凝土、钢纤维、聚合物胶乳、杜拉纤维、网状纤维和国产聚丙烯纤维混凝土的强度、韧性、抗冲击和抗渗性试验用的试件400个，系统地研究了各种水泥混凝土的抗折强度、劈裂强度、韧性、抗冲击性和抗渗性。研究结果表明，在本研究范围内，与普通混凝土相比，钢纤维混凝土的抗折强度为137～150％，劈裂强度为142～153％，韧性为520～780％；聚丙烯纤维混凝土的抗折强度为97～122％，劈裂强度为107～132％，韧性为220～398％；各种改进纤维混凝土的抗渗标号可达到S6～S10。 综合考虑上述材料的力学、物理性能及其经济性，进行了性能价格比分析，得到了如下结果：钢纤维混凝土的性能价格比最高，聚丙烯纤维混凝土次之，而掺有聚合物胶乳的纤维混凝土的性能价格比相对较低。 通过试验桥的实桥铺装试验，对聚合物纤维混凝土的桥面铺装施工工艺进行了初步的探索。经过近2年的通车使用，试验段桥面铺装层完好无损，证明聚合物纤维砼具有良好的性能。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的提出及研究的意义

1.1.1桥面铺装的结构理论与设计原理

1.1.2桥面铺装的施工

1.2国内外研究的历史与现状

1.3本课题的主要研究内容与研究方法

第2章聚合物纤维混凝土的作用机理

2.1聚合物胶乳的物理化学性质

2.2水泥混凝土中的聚合物结构形成过程

2.3聚合物乳液对混凝土性能的改性机理

2.3.1聚合物乳液的减水作用

2.3.2机理分析

2.4聚丙烯纤维对水泥混凝土材料力学性能的影响

2.5聚合物乳胶与钢纤维间的作用机理

2.6小结

第3章聚合物纤维混凝土力学性能试验内容及方法

3.1试验材料

3.2试验内容及方法

3.2.1配合比方案

3.2.2基准混凝土参量选择

3.2.3抗折强度试验

3.2.4劈裂强度试验

3.2.5韧性试验

3.2.6抗渗性试验

3.2.7抗冲击性能试验

3.3试件的养护

3.4小结

第4章试验结果及分析

4.1抗折强度

4.1.1 7天龄期混凝土的抗折强度

4.1.2 28天龄期混凝土的抗折强度

4.2劈裂强度

4.2.1 7天龄期混凝土的劈裂强度

4.2.2 28天龄期混凝土的劈裂强度

4.3韧性

4.3.1聚灰比的影响

4.3.2纤维比的影响

4.4冲击性能

4.5抗渗性

4.6小结

第5章性能价格比分析及可行性探讨

5.1寿命周期

5.2性能价格比分析

5.3可行性探讨

5.4小结

图

第6章聚合物纤维混凝土桥面铺装施工工艺的探索

6.1桥面铺装与桥面板表面间粘接的影响因素

6.2桥面铺装的施工工艺及流程

6.3小结

第7章工程实例

7.1试验材料

7.2试验目的

7.3试验设备

7.4聚合物纤维混凝土配合比设计

7.5试验结果

7.6海门大桥聚合物纤维混凝土桥面铺装施工工艺

7.7使用效果

7.8小结

结论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明及使用授权书

致谢

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