隧道路面高性能多孔水泥混凝土配合比设计方法的研究.doc

隧道路面高性能多孔水泥混凝土配合比设计方法的研究’年月合肥工业大学巡螋掣螋裂燃 本论文经答辩委员会全体委员审查,确认符合合肥工业大学硕 士学位论文质量要求。 答辩委员会签名:工作单位、职称 主 席: 场 东华工程科技股份有限公司 教授级高工 委 员: 合肥工业大学 教授 物雾 合肥工业大学 教授 帮 合肥工业大学 副教授 兰缈 合肥工业大肖 副教授 ‖争仍圭蔓 导 师: 合肥工业大学 副教授 卮窆.及 /独创性声明 本人声明所早交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知,除了文中特别加以标志和致访的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果, 或其他教育机构的学位或证而使用过的材料。与我一同工作 也不包含为获得盒月墨工些太堂 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示讶意。 学位 签字日,‖≮午月壤 签字日期: 年丫月‖日 学位论文版权使用授权书 :与::侮睑文汴者完全了解一金业■:些:厶:堂有关保留、使学位论文的规定,:汀权保留并向 国家有关部或机构送交论文的复印什和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人授权金妲::些太 堂一可以:悔学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索,可以采川影印、缩印或扫 等复制手段保存、汇编学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在解密后适月本授权?∽ 学何论文者签名: 签字目期:弘/年伊月谚日 签字日期:加符伞月矿日 学位论文作者毕业后去向: 作单位 电话: 却咱≥吡。 邮编:隧道路面高性能多孔水泥混凝土配合比设计方法的研究 摘 要 本文围绕隧道路面工作环境,考虑隧道路面在材料和结构等方面的特殊要 求,提出了高性能多孔水泥混凝土路面的概念。多孔水泥混凝土作为隧道路面 材料具有良好的发展潜力和广阔的应用前景。文章根据普通多孔混凝土材料应 用于隧道路面存在的问题,研究制备强度高、耐久度高、排水和降噪良好的高 性能多孔水泥混凝土的各项技术措施,为其在隧道工程中的应用提供技术参考。 本课题从多孔水泥混凝土级配设计的角度,研究多孔水泥混凝土原材料选 择、孔隙率的测定方法、强度与孔隙率的关系、外掺材料对多孔混凝土强度的 影响、力学性能以及室内成型工艺等内容。 首先,本课题对制备高性能多孔水泥混凝土的原材料进行了选择与试验。 根据初选的八组矿料级配,通过强度和孔隙率试验初步优选出一组最佳级配 粒径. 集料占%,并提出了多孔水泥混凝土孔隙率的测定方法。 接下来,由水泥浆裹覆试验及混凝土强度试验确定并验证水灰比和灰集比,推 荐水灰比为.,灰集比为.。同时,通过比较不同的室内成型方法,选择 振动一碾压成型为较理想的成型方法。这样,就可以进一步确定级配.确实 为最佳级配。 然后,采用不同比例的粉煤灰超量内掺、外掺,硅灰内掺、外掺,以及粉 煤灰与硅灰复合内掺、复合外掺等方式制备添加外掺材料的水泥胶浆试件和基 准水泥净浆试件,主要通过比较它们在不同龄期的强度来选出外掺材料合适的 掺量和掺入方式。根据这些,制备加入外掺材料的混凝土试件,进一步确定外 % 掺材料的最佳掺入方式和比例。对于内掺法,推荐用复合内掺粉煤灰 与硅灰%;对于外掺,则选用复合外掺粉煤灰 %和硅灰%。 最后,主要针对隧道路面特点,建立了三维有限元模型,模拟分析了不同 情况下的多孔混凝土路面力学响应和规律,并建立隧道多孔混凝土路面设计方 法。对于隧道路面结构,由于基岩、基层模量均较高,且考虑到隧道内各结构 层的整体性较好,因而计算中可以按照面板与基层结合式模型进行力学分析和 设计。 关键词:隧道路面;多孔水泥混凝土;孔隙率;配合比;外掺材料;板底拉应 力’ ’, , . ’,. ‘, . , ?, , . , , , : ,,. ,, , .,% , “一..,,? . .? .. .,, ?.. ?. , . ? ? , ,. ,,. ? ,%% ?; . % % . . ’,’ ’ ,, . ’, , . ,::; ;; ;; 致谢 在论文完成之际,谨向三年来给予我深切关怀、大力支持和帮助的人们表示深深 的谢意。 首先感谢我的导师扈惠敏老师,感谢导师在学习上的悉心栽培和在生活上的细心 关照。导师广博的学识,丰富的科研经验,敬业踏实的工作作风,严谨的治学态度、 诲人不倦的学者风范都给予我极大的影响和熏陶,使我受益匪浅从论文的选题、研 究、试验到最后完稿,字里行间无不凝聚着导师大量心血。在此,谨向恩师致以最崇 高的敬意和衷心的感谢并向恩师及家人送上深深的祝福 在研究生阶段的学习中,感谢我的同门师兄弟甘旭东、李涛、朱昆、程磊等在课 题研究与试验中一直给予的支持,是他们辛苦的工作保证了试验的顺利进行,在此一 起致以诚挚的谢意,祝他们身体健康,万