学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

预制竹筋多孔混凝土板研究

作　者: 赵洪
导　师: 余其俊
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料工程
关键词: 多孔混凝土竹筋预制多孔混凝土板抗弯性能包裹层厚度
分类号: TU528.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

多孔混凝土由于其具有稳定边坡和改善边坡环境的双重作用而备受关注，但是其内部贯通大孔的存在使得力学性能相对处于较低水平，给工厂预制及现场施工带来一定的困难。本文研究适合工程用多孔混凝土制备工艺以及增强增韧方法，旨在简化多孔混凝土的制备和改善力学性能，使其能够实现工程预制、满足运输、保证现场安装及安装后的完整稳定，为进一步推广多孔混凝土在工程上的应用奠定基础，主要研究内容和结果如下：首先，对多孔混凝土的制备进行了研究，采用复掺粉煤灰和硅灰制备多孔混凝土，研究净浆性能及利用蜡封法测定骨料包裹层厚度来确定最佳的多孔混凝土配合比，以达到能适用于工程应用的目的。研究结果表明：骨料包裹层厚度随浆体粘度、骨料粒径的增加而增加，随着成型外力的增加而减少；在相同骨料粒径和成型工艺下，随着骨料包裹层厚度的增加，多孔混凝土的抗压强度和透水系数也都会增加，其中，击实成型的骨料包裹层厚度在254~485μm之间，28d抗压强度和透水系数分别在4.8~11.4MPa和25~69mm/s之间，插实成型的骨料包裹层厚度在390~545μm之间，28d抗压强度和透水系数分别在2.1~5.8MPa和44~95mm/s之间。采用手动击实成型、粘度值2Pa·s以上、流动度值150mm以上的浆体，在干拌和湿拌的制备工艺下可以得到孔隙率为28%、抗压强度10MPa以上、透水系数25mm/s以上的多孔混凝土。其次，对多孔混凝土增强增韧进行研究，采用竹筋植入到多孔混凝土中制成尺寸为1200mm500mm100mm的预制板，并对其抗压、抗折强度和抗弯性能进行试验研究。通过植入配筋率为0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%的竹筋多孔混凝土进行抗压强度试验和配筋率为0%、0.9%、1.8%、2.7%的竹筋多孔混凝土进行抗折强度试验。结果表明：随着配筋率增大，多孔混凝土的抗压强度不断增加，在配筋率为1.6%时提高幅度达到12%；随着配筋率增大，多孔混凝土的抗折强度不断增加，在配筋率为1.8%时提高幅度达到32%。在多孔混凝土预制板中分别植入配筋率0%、1.26%、1.44%、1.62%、1.8%，并进行预制板的抗弯试验，结果表明：预制板的挠度随着配筋率的增加而不断降低，在配筋率为1.8%时降低幅度达到42%；极限荷载随着配筋率的增加而不断增大，在配筋率为1.8%时提高幅度达到36%，更多的竹筋能有效的起到分布外力的作用，提高预制板的韧性。以上结果表明竹筋可以达到对多孔混凝土预制板增强增韧的工程目的。最后，为了满足边坡工程设计和应用的需要，对预制竹筋多孔混凝土板的抗弯开裂度及受力后的应力应变分布情况从理论上进行了研究，开裂度研究结果表明，开裂弯矩相对值随着竹筋配筋率的增加而增加，加入竹筋的预制板其开裂弯矩相对值是不加竹筋的2倍以上，说明竹筋的加入可以明显改善预制板的抗裂性能。通过有限元模拟分析预制板的应力应变分布情况，结果表明，板的受力中心位置处于四分点的中间，从底面到顶面，力的分布是逐渐由大到小，其中底面所受的力是最大，位移也是于中心点处最大。结构的破坏一般都是在受力最大处或者是变形最大处出现，在以后的研究和工程应用中，制备更大尺寸和跨度的预制竹筋多孔混凝土构件时，可以从这些易破坏的地方考虑加筋或适当降低孔隙率进行改进生产和加强制造。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第一章绪论  13-25
  1.1 研究背景  13
  1.2 多孔混凝土国内外研究现状  13-20
    1.2.1 多孔混凝土简介  13-15
    1.2.2 多孔混凝土国内研究应用现状  15-18
    1.2.3 多孔混凝土国外研究应用现状  18-19
    1.2.4 多孔混凝土在边坡防护工程应用中需要解决的问题  19-20
  1.3 本文研究思路  20-22
  1.4 本文主要研究内容与技术路线  22-25
    1.4.1 本文主要研究目标  22
    1.4.2 本文主要研究内容  22-23
    1.4.3 本文研究技术路线  23-25
第二章原材料与试验方法  25-32
  2.1 原材料  25-27
    2.1.1 水泥及矿物掺合料  25
    2.1.2 粗骨料  25-26
    2.1.3 减水剂  26
    2.1.4 拌合用水  26
    2.1.5 竹材  26
    2.1.6 沥青漆  26-27
  2.2 试验方法  27-32
    2.2.1 多孔混凝土孔隙率测试方法  27
    2.2.2 多孔混凝土透水性能测试方法  27-29
    2.2.3 多孔混凝土骨料包裹层厚度测试方法  29-30
    2.2.4 多孔混凝土力学性能测试  30-32
第三章高孔隙率多孔混凝土制备及性能研究  32-48
  3.1 概述  32
  3.2 净浆配合比试验  32-36
    3.2.1 因素水平设置  32-33
    3.2.2 浆体试验方法  33
    3.2.3 浆体试验结果及分析  33-36
  3.3 高孔隙率多孔混凝土制备  36-39
    3.3.1 搅拌工艺  37
    3.3.2 成型工艺  37
    3.3.3 配合比设计  37-39
  3.4 高孔隙率多孔混凝土基本性能研究  39-42
    3.4.1 孔隙率  39-40
    3.4.2 透水系数  40-41
    3.4.3 抗压强度  41-42
  3.5 骨料包裹层厚度  42-47
    3.5.1 骨料包裹层厚度的影响因素  43-45
    3.5.2 骨料包裹层厚度对抗压强度的影响  45-46
    3.5.3 包裹层厚度对透水系数的影响  46-47
  3.6 本章小结  47-48
第四章竹筋多孔混凝土性能研究  48-64
  4.1 概述  48
  4.2 竹材的处理  48-49
  4.3 竹筋多孔混凝土基本性能研究  49-53
    4.3.1 制样与测试  49-50
    4.3.2 抗压强度  50-51
    4.3.3 抗折强度  51-52
    4.3.4 粘结力  52
    4.3.5 显微分析  52-53
  4.4 预制板制备及其抗弯性能研究  53-63
    4.4.1 预制板制备  53-55
    4.4.2 预制板挠度分析  55-60
      4.4.2.1 竹筋对预制板挠度的影响  55-56
      4.4.2.2 配筋率对预制板挠度的影响  56-57
      4.4.2.3 预制板荷载—挠度曲线  57-60
    4.4.3 预制板极限承载力和弯矩  60-63
  4.5 本章小结  63-64
第五章预制竹筋多孔混凝土板抗弯性能理论分析  64-71
  5.1 概述  64
  5.2 预制板抗弯性能研究  64-69
    5.2.1 预制板的抗裂度  64-65
    5.2.2 预制板的有限元分析  65-69
      5.2.2.1 竹筋的参数和模型的构建  65-66
      5.2.2.2 多孔混凝土的参数和模型的构建  66-67
      5.2.2.3 边界条件及加载方式  67-68
      5.2.2.4 预制板受力情况分析  68-69
  5.3 本章小结  69-71
第六章结论  71-73
参考文献  73-78
攻读硕士学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79-81
附件  81

预制竹筋多孔混凝土板研究

内容摘要

全文目录

相似论文