橡胶胶乳改性陶粒混凝土力学性能研究

摘要

本文是通过对页岩陶粒混凝土的改性来积极寻求降低混凝土的弹性模量和提高混凝土的韧性的方法。由试验可知，用橡胶颗粒来改性陶粒混凝土，弹性模量和抗压强度均有大幅度降低，其中弹性模量降到12700Mpa数量级时，其抗压强度只有14.7Mpa。文章给出了随着胶粒掺量的不断增加，混凝土强度损失的回归模型。可见，弹性模量与抗压强度这种同升同降的问题一直是要解决的主要矛盾，如何能在进一步降低了弹性模量的基础上，保证一定的抗压强度，提高韧性，是试验的首要目标。最后通过对聚合物乳液对陶粒混凝土改性试验，发现聚合物乳液可以降低混凝土内部孔隙，增加其密度，而增加抗压强度，并由聚合物橡胶对陶粒混凝土的改性试验结果得到了证实。改性后的混凝土抗压强度18.2Mpa，弹性模量只有10200Mpa。 前期工作主要设计了陶粒混凝土的单因素试验，得出了一些基础性的结论，如随着砂率的变化，混凝土存在一个高弹性模量的区间，为了降低混凝土弹性模量则要合理的避开高弹性模量的区间；橡胶改性轻集料混凝土试验得出抗压强度和弹性模量随着橡胶增加值递减的基本规律。乳液改性轻集料混凝土得出了乳液可以降低混凝土内部孔隙，形成连续相，增大混凝土密度，提高了抗压强度的基本结论。最后通过正交试验制作出了具有一定抗压强度的低弹性模量混凝土，即橡胶胶乳改性陶粒混凝土。并统计分析了橡胶是影响试验结果的主要因素。 此外，本文对陶粒混凝土改性机理做出了研究，通过混凝土显微硬度分析了各个材料的界面结合效应。并用有限元分析了橡胶胶乳改性陶粒混凝土作为路面应力层的受力情况，得出了随着应力层的弹性模量的降低，柔度增加，竖向应力逐渐减小，变形逐渐增大，缓解了水泥混凝土路面行车舒适度差的基本状况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1当前公路路面发展现状及存在的问题

1.2当前轻集料混凝土的利用状况

1.2.1轻集料混凝土在国外的应用状况

1.2.2轻集料混凝土在国内的应用

1.3当前废旧橡胶的再利用状况

1.4用橡胶胶乳改性陶粒混凝土的应用基础

1.5研究内容和所要解决的问题

第二章试验准备及安排

2.1 RPCC试验研究的内容

2.2试验计划及安排

2.3试验原材料

2.4试验的制作工艺

2.5两种基准配合比的设计

2.6试验过程说明

第三章试验结果及分析

3.1陶粒混凝土试验及结果分析

3.2橡胶改性陶粒混凝土试验及结果分析

3.2.1橡胶改性陶粒混凝土试验

3.2.2橡胶改性陶粒混凝土试件的断裂破坏

3.3聚合物改性陶粒混凝土试验及结果分析

3.3.1聚合物乳液改性水泥浆体基本性质

3.3.2聚合物改性陶粒混凝土试验

3.4 橡胶胶乳改性陶粒混凝土（RPCC）正交试验及结果分析

3.4.1 RPCC试验

3.4.2 RPCC试验结果分析

第四章RPCC改性机理分析

4.1陶粒混凝土强度形成理论

4.2聚合物胶乳对陶粒混凝土的改性

4.3橡胶对陶粒混凝土的改性

4.3.1橡胶改性陶粒混凝土微观形貌分析

4.3.2用显微硬度分析界面结合和效应

第五章以RPCC为面层的路面板有限元分析

5.1混凝土路面板的有限元法概述

5.1.1有限元分析的一般过程

5.1.2水泥混凝土路面有限元分析基本理论

5.2以RPCC为面层的路面板有限元分析

5.2.1应用实例

5.2.2应力应变

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢