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橡胶集料的掺量和级配对混凝土性能影响研究

作　者: 薛忠泉
导　师: 周梅
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 结构工程
关键词: 橡胶集料混凝土均匀设计掺量级配强度
分类号: TU528.041
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

橡胶集料混凝土是一种把橡胶微粒作为水泥混凝土的组成材料,配制而成的一种新型混凝土。研究刚刚起步,从国内对橡胶集料混凝土的研究现状来看,将不同粒径橡胶微粒组配成不同粗细程度的细集料,通过其掺量和粗细程度的不同,来研究橡胶集料对混凝土性能的影响还未见报导。本文初选方案为大掺量橡胶集料对混凝土性能的影响,接下来研究了橡胶集料的掺量和细度模数双因素变化对混凝土性能的影响,最后利用均匀试验设计方法,在较大范围内设计了符合约束条件的终选试验方案,在保证了复合体系组成试验的科学性和代表性前提下,安排21组试验,对橡胶集料混凝土进行了物理力学的试验研究。取得如下研究成果：(1)橡胶集料混凝土初步研究结果显示,水灰比对橡胶集料混凝土强度影响显著。大掺量橡胶集料混凝土(橡胶集料掺量为150kg/m3)强度下降50%左右,若要保证强度必需采取补强措施；(2)双因素试验的方差分析结果显示,橡胶集料的掺量和细度模数对混凝土的力学性能有较大影响,特别是橡胶集料掺量对混凝土力学性能影响更显著；(3)在均匀试验设计中,按5因素、21个水平安排试验方案,研究了橡胶集料的细度模数、橡胶集料取代砂子比率、水胶比、硅灰取代水泥比率、减水剂掺量对混凝土力学性能的影响。并利用MATLAB软件中stepwise命令实现了以混凝土抗压强度、劈拉强度、劈压比为目标的回归分析,建立了回归方程。由回归方程可知,橡胶集料的粗细程度及其掺量对混凝土抗压强度及劈拉强度呈负相关关系,而二者与劈拉强度呈正相关关系；(4)四组不同掺量橡胶集料混凝土抗折试验研究表明,随着橡胶集料掺量的增加,混凝土小梁的抗折强度在逐渐递增,混凝土的韧性明显得到改善；(5)最后结合SEM图,从微观角度分析了橡胶集料混凝土随橡胶集料掺量的递增其强度下降、拉压比和折压比增大的原因。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-21
  1.1 橡胶集料混凝土概述  11-12
  1.2 橡胶集料混凝土研究现状及工程应用  12-16
    1.2.1 国内外废旧橡胶研究及利用现状  12-14
    1.2.2 橡胶集料在土木工程中的应用  14-16
  1.3 橡胶集料混凝土性能特点  16-18
    1.3.1 新拌橡胶集料混凝土性能  16
    1.3.2 硬化后橡胶集料混凝土的性能  16-18
  1.4 其他类型橡胶集料混凝土  18
  1.5 问题提出及主要研究内容  18-21
2 橡胶集料混凝土的初步研究  21-30
  2.1 试验材料  21-22
  2.2 试验配合比  22-23
  2.3 试验设备  23-24
  2.4 试件的制作与养护  24
  2.5 试件加载情况  24-25
  2.6 试验数据及处理  25-29
    2.6.1 抗压强度计算  25-26
    2.6.2 试验数据及处理  26-29
  2.7 本章小节  29-30
3 基于双因素试验设计的橡胶集料混凝土研究  30-46
  3.1 试验材料  30
  3.2 试验设计  30-32
  3.3 试验配合比  32
  3.4 试验设备  32
  3.5 试件的制作与养护  32
  3.6 试件的加载  32-33
  3.7 强度计算  33-45
    3.7.1 抗压强度计算  33
    3.7.2 劈裂抗拉强度  33-35
    3.7.3 试验数据处理分析  35-45
  3.8 本章小节  45-46
4 基于均匀试验设计的橡胶集料混凝土研究  46-82
  4.1 均匀试验设计方法  46-47
  4.2 试验方案的确定  47-53
    4.2.1 试验因素选择  47
    4.2.2 试验水平选择  47-49
    4.2.3 均匀试验设计表  49
    4.2.4 试验材料性能及用量  49-52
    4.2.5 选定水平后的均匀设计表  52-53
    4.2.6 试验配合比  53
  4.3 试验设备  53-54
  4.4 试件的制作与养护  54
  4.5 强度计算  54-56
  4.6 试验数据分析  56-78
    4.6.1 表观密度及坍落度  56
    4.6.2 7d抗压和劈拉数据及回归分析  56-67
    4.6.3 28d抗压和劈拉数据及回归分析  67-78
  4.7 橡胶混凝土抗折试验研究  78-80
  4.8 本章小节  80-82
5 橡胶集料混凝土微观特性研究  82-86
  5.1 试验材料  82
  5.2 试验仪器  82-83
  5.3 扫描电镜(SEM)图像分析  83-85
  5.4 本章小节  85-86
结论  86-88
参考文献  88-90
作者简历  90-92
学位论文数据集  92

橡胶集料的掺量和级配对混凝土性能影响研究

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