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文献来源:
出版时间 :
多孔水泥混凝土微观机理与仿真
0.00    
图书来源: 浙江图书馆(由图书馆配书)
  • 配送范围:
    全国(除港澳台地区)
  • ISBN:
    9787561237090
  • 作      者:
    李晓军著
  • 出 版 社 :
    西北工业大学出版社
  • 出版日期:
    2013
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编辑推荐
  《多孔水泥混凝土微观机理与仿真》阐述了等粒径多孔改性水泥混凝土与传统多孔改性水泥混凝土组成和内部结构的区别,介绍了多孔改性水泥混凝土的强度特性及应力控制下的疲劳特性的试验研究成果,研究了多孔改性水泥混凝土沥青路面典型结构设计,创新应用了莫尔圆法分析,对比了不同位置不同深度剪应力的主应力组成方式对路面结构疲劳寿命重大影响,为解释top-down裂纹与车辙共同出现提供新的观点,为开发沥青新材料和提高路面抗裂性能提供了理论基础。
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作者简介
  李晓军,男,1971年出生,副教授。1999年毕业干西安公路交通大学(现长安大学)道路与铁道工程专业,获工学博士学位。2001年进八华南理工大学交通学院材料科学与工程博士后流动站从事博士后研究。2007至今在西安科技大学任教,从事道路新材料开发与力学性能宏、微观仿真研究。近年来主持了多项科研项目,发表论文40余篇,其中20篇被EI检索。
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内容介绍
  《多孔水泥混凝土微观机理与仿真》介绍了多孔水泥混凝土的强度特性及应力控制下的疲劳特性的试验研究成果,给出了沥青路面多孔水泥混凝土基层层底弯拉应力验算的抗拉强度结构系数}研究了多孔水泥混凝土沥青路面典型结构设计.并给出了典型路面结构推荐表;利用均匀设计安排参数组合对高模量基层路面结构应力分布进行了有限元计算,创新应用了莫尔圆法分析,对比了不同位置、不同深度剪应力的主应力组成方式对路面结构疲劳寿命的重大影响,为解释Top—Down裂纹与车辙共同出现提供新的观点,为开发沥青新材料和提高路面抗裂性能提供了理论基础;同时研制一台小型加速加载设备,为进一步发展多孔水泥混凝土疲劳测试奠定了基础。
  《多孔水泥混凝土微观机理与仿真》可供高速公路设计与施工的技术人员使用.同时也可供高等院校相关专业师生教学参考。
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精彩书摘
  近年来,水损害和重轴载联合作用已经造成大量沥青路面出现早期损害现象。本章在回顾国内外研究现状的基础上,以美国460公路阿波马托克斯段为对象,重点分析美国排水基层失败的教训,阐述相关研究内容。
  1.1沥青路面早期破坏与水损害
  调查表明,造成沥青路面早期水损害破坏的原因可以归结为:沥青混合料空隙率过大、排水设施不完善、厚度偏薄、半刚性基层开裂等。其主要表现形式包括坑槽、唧浆、松散、沉陷等等。近些年的经验表明,采用封堵的办法不能完全解决水损害带来的早期路面损害的问题。设置路面内部排水系统,将进入路面结构内的水迅速排除是防治路面水损坏的根本途径。
  排水沥青路面和排水基层是路面内部排水系统中的两个重要组成部分。国内以往主要采用的是排水沥青路面十封层十不排水基层的路面结构。这样的路面结构可以将侵入沥青混凝土内部的自由水充分排出,但是无法完全避免基层表面滞水的存在。在动水压力作用下,半刚性基层沥青路面结构依然存在着局部早期破损的风险。随着多孔水泥混凝土排水基层研究的开展,基层材料性质和基层整体质量对路面的使用性质和整体质量的影响已经日益被工程技术人员接受,以多孔水泥混凝土基层沥青排水路面为代表的典型排水路面结构已成为减少经济损失、延长路面使用寿命的有效手段。
  1.2多孔水泥混凝土研究现状
  1.2.1国内研究现状
  多孔水泥混凝土以骨架空隙结构为特征,在满足一定承载能力的同时还具有较好的排水性,能及时、有效地缓解降雨带来的水损害和路表积水、漫流、水漂、眩光等现象。多孔水泥混凝土用作路面时具有良好的降噪功能,能明显降低路面噪声,减轻交通运输对周围环境造成的噪声污染;用作基层时能迅速排除进入路面结构的水,减小路面早期的水损害,是一种具有良好发展潜力和广阔应用前景的路面材料,在近年来迅速发展的公路建设中呈现出越来越明显的强劲趋势。因此,国内针对多孔混凝土的路用性能展开了大量的研究,并取得了一定的成果。
  中南大学陈瑜[1-5]依托湖南省交通科技项目“高速公路隧道路面结构与材料应用技术研究”,对多孔水泥混凝土材料在抗滑、吸声以及排水等方面的性能进行了研究。他提出多孔水泥混凝土的理想结构模型为:特定粒级粗骨料颗粒被胶结浆体薄层包裹并在胶结点处联结,硬化后形成骨架一孔隙结构,孔隙相互连通。他认为粗骨粒径组成合理、水泥浆用量和稠度适中以及混凝土成型和施工方法,且保证目标孔隙率是形成多孔混凝土的条件,粗骨料的品种选择、粒径组成与颗粒表面形态等是影响多孔混凝土路用性能的关键因素。他提出用于面层的多孔混凝土粗骨料必须选用压碎指标低、冲击值低、坚固性好、磨耗损失小而磨光值高的碎石,如花岗岩和玄武岩碎石,且粒形接近正方体者为佳,严格控制针状、片状颗粒含量;宜采用粒径较小和粒径组成范围较窄的粗骨料,推荐粗骨料粒径组成为5~10mm。同时,他指出目前路面工程存在的关键问题是空隙率过大,孔隙粗大、孔径尺寸及其分布不均匀,水泥石基体对粗骨料颗粒的包裹能力不足,界面过渡区薄弱,并由此带来大孔粗糙结构工作性不良、强度低、耐久性差,表面构造抗滑性和内部孔隙吸声功能不能充分发挥、重交通路段刚性多孔材料难以抵抗车轮的往复冲击破坏等一系列问题。
  对于多孔水泥混凝土的路用性能,陈瑜等人围绕多孔混凝土路面抗滑、降噪功能的保持与恢复问题,初步认为多孔混凝土路面可以抵抗与多孔材料相匹配的交通等级路面车辆冲击而不被破坏。同时,他基于大量室内试验,系统分析了多孔混凝土抗压强度随龄期变化的规律,抗压强度与抗折强度、抗折弹性模量的相关性及其疲劳性能,建立了相关数学模型;基于多孔混凝土组成材料和内部结构的特点,研究了其尺寸效应并给出抗压强度试验时不同尺寸试件的换算系数;探讨了多孔混凝土与普通混凝土的层间黏结性能及面层多孔混凝土的浇注时机与层间处理方式。他的研究结果表明:双参数威布尔分布可描述多孔混凝土弯拉疲劳寿命;多孔混凝土尺寸效应显著,经有效面积修正后有所下降。建议施工时底层混凝土浇注完后表面无须收光抹平,初凝完成时浇注面层多孔混凝土。
  ……
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目录
第1章 绪论
1.1 沥青路面早期破坏与水损害
1.2 多孔水泥混凝土研究现状

第2章 多孔水泥混凝土组成特性与制备
2.1 多孔水泥混凝土内部结构分析
2.2 多孔水泥混凝土内部结构与力学性能影响分析
2.3 等粒径多孔水泥混凝土配合比设计
2.4 小结

第3章 多孔水泥混凝土路用性能指标测定
3.1 强度性质研究
3.2 弯拉弹性模量
3.3 应力控制疲劳
3.4 小结

第4章 多孔水泥混凝土基层应力分析与设计
4.1 荷载应力分析
4.2 温度应力分析
4.3 多孔水泥混凝土基层沥青路面典型结构设计
4.4 小结

第5章 高模量基层沥青路面结构应力状态分析
5.1 计算方案设计与计算结果分析的理论基础
5.2 计算结果分析-
5.3 小结

第6章 多孔水泥混凝土加速加载试验仪的研制
6.1 研究背景、意义及国内外研究现状
6.2 试验系统的设计过程
6.3 室内小型加速加载试验装置
6.4 试验系统的初步测试
6.5 小结

第7章 结论
参考文献
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