橡膠水泥土性能的試驗(yàn)研究

前言

1 緒論 1

1.1 水泥土的研究應(yīng)用現(xiàn)狀 1

1.2 廢棄橡膠輪胎在土木工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀 2

1.2.1 廢棄橡膠輪胎的生產(chǎn)及利用現(xiàn)狀 2

1.2.2 廢棄橡膠輪胎在土木工程中應(yīng)用的研究進(jìn)展 5

1.3 橡膠水泥土研究的意義 8

參考文獻(xiàn) 9

2 橡膠水泥土的強(qiáng)度特性 11

2.1 橡膠水泥土的硬化機(jī)理 11

2.1.1 水泥的水解和水化反應(yīng) 11

2.1.2 黏土顆粒與水泥水化物的作用 12

2.1.3 碳酸化作用 13

2.2 橡膠水泥土強(qiáng)度試驗(yàn) 14

2.2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備 14

2.2.2 試驗(yàn)過(guò)程 14

2.3 橡膠水泥土的容重 16

2.4 橡膠水泥土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 18

2.4.1 典型應(yīng)力-應(yīng)變曲線 18

2.4.2 應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征分析 19

2.4.3 齡期影響 21

2.5 橡膠水泥土抗壓強(qiáng)度的影響因素 22

2.5.1 水泥摻量 22

2.5.2 橡膠粉摻量 25

2.5.3 橡膠粉粒徑 27

2.5.4 養(yǎng)護(hù)齡期 30

2.6 橡膠水泥土抗壓強(qiáng)度公式 31

2.7 本章小結(jié) 33

參考文獻(xiàn) 33

3 橡膠水泥土模量與泊松比 35

3.1 橡膠水泥土模量和泊松比的計(jì)算方法 35

3.2 模量的演變規(guī)律 36

3.3 橡膠水泥土模量的復(fù)合材料理論 40

3.4 變形模量和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的關(guān)系 43

3.5 泊松比的演變規(guī)律 44

3.6 本章小結(jié) 46

參考文獻(xiàn) 47

4 橡膠水泥土抗侵蝕滲透性能 48

4.1 橡膠水泥土抗侵蝕性能 48

4.1.1 試驗(yàn)過(guò)程 48

4.1.2 侵蝕對(duì)容重和應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響 49

4.1.3 侵蝕后無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及影響分析 53

4.2 侵蝕機(jī)理分析 57

4.2.1 NaCl 溶液侵蝕作用機(jī)理分析 57

4.2.2 Na2SO4 溶液侵蝕作用機(jī)理分析 58

4.3 橡膠水泥土抗氯離子滲透性能試驗(yàn) 59

4.3.1 氯離子的擴(kuò)散機(jī)理 59

4.3.2 氯離子滲透試驗(yàn) 61

4.3.3 試驗(yàn)結(jié)論分析 64

4.3.4 橡膠水泥土抗氯離子滲透的作用機(jī)理 68

4.4 橡膠水泥土抗鹽蝕結(jié)晶性能 69

4.4.1 鹽結(jié)晶膨脹腐蝕的機(jī)理 69

4.4.2 試驗(yàn)方法及原理 70

4.4.3 試驗(yàn)結(jié)論分析 73

4.4.4 橡膠水泥土及鹽蝕結(jié)晶溶液的質(zhì)量變化 73

4.4.5 橡膠粉摻量的影響 75

4.4.6 不同溶液的影響 77

4.4.7 結(jié)晶抑制劑的影響 78

4.5 鹽蝕機(jī)理 79

4.6 本章小結(jié) 81

參考文獻(xiàn) 81

5 橡膠水泥土的抗凍性能 83

5.1 橡膠水泥土初期受凍 83

5.1.1 凍后養(yǎng)護(hù)與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度對(duì)比分析 84

5.1.2 初期受凍后應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析 87

5.2 凍融循環(huán)對(duì)橡膠水泥土的影響 89

5.2.1 橡膠粉摻量變化對(duì)強(qiáng)度的影響 89

5.2.2 凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)強(qiáng)度的影響 90

5.2.3 橡膠粉摻量和水泥摻量對(duì)強(qiáng)度的影響 91

5.3 凍融機(jī)理分析 92

5.4 鹽蝕-凍融循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果分析 93

5.5 本章小結(jié) 99

參考文獻(xiàn) 99

6 橡膠水泥土的電阻率 101

6.1 電阻率法的基本原理 101

6.1.1 土的電阻率計(jì)算模型 101

6.1.2 水泥土的電阻率計(jì)算模型 102

6.2 電阻率測(cè)量的基本方法 104

6.2.1 按電路分類 104

6.2.2 按電極數(shù)量分類 105

6.3 橡膠水泥土電阻率的影響因素 107

6.4 鹽蝕下橡膠水泥土的電阻率 109

6.5 普通凍融循環(huán)下橡膠水泥土的電阻率 111

6.6 鹽蝕-凍融循環(huán)下橡膠水泥土的電阻率 112

6.7 本章小結(jié) 114

參考文獻(xiàn) 114

7 橡膠水泥土的動(dòng)力特性 116

7.1 動(dòng)強(qiáng)度的測(cè)定 116

7.2 試驗(yàn)方案 118

7.2.1 試件分組和試驗(yàn)方案 118

7.2.2 試件制備過(guò)程 119

7.3 動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果分析 121

7.3.1 軸向動(dòng)應(yīng)變與振動(dòng)次數(shù)的關(guān)系 121

7.3.2 圍壓的影響 122

7.3.3 橡膠粉摻量的影響 124

7.3.4 置換率的影響 125

7.4 動(dòng)彈性模量和阻尼比的測(cè)定 126

7.4.1 動(dòng)彈性模量和阻尼比的基本理論 126

7.4.2 動(dòng)彈性模量和阻尼比的試驗(yàn)結(jié)果 129

7.5 橡膠水泥土動(dòng)彈性模量的影響因素 132

7.5.1 應(yīng)變 132

7.5.2 圍壓 133

7.5.3 橡膠粉摻量 134

7.5.4 置換率 135

7.6 橡膠水泥土阻尼比的影響因素 136

7.6.1 應(yīng)變 136

7.6.2 圍壓 137

7.6.3 橡膠粉摻量 137

7.6.4 置換率 138

7.7 最大動(dòng)彈性模量和阻尼比的確定 139

7.7.1 最大動(dòng)彈性模量和阻尼比的計(jì)算方法 139

7.7.2 橡膠粉摻量對(duì)最大動(dòng)彈性模量和最大阻尼比的影響 141

7.7.3 置換率對(duì)最大動(dòng)彈性模量和最大阻尼比的影響 142

7.8 最大動(dòng)彈性模量和阻尼比應(yīng)變歸一化曲線 144

7.8.1 橡膠粉摻量對(duì)動(dòng)彈性模量和阻尼比應(yīng)變歸一化曲線的影響 144

7.8.2 置換率對(duì)動(dòng)彈性模量和阻尼比應(yīng)變歸一化曲線的影響 148

7.9 本章小結(jié) 150

參考文獻(xiàn) 151

8 橡膠水泥土塑性損傷分析 152

8.1 損傷原理 152

8.2 損傷試驗(yàn) 154

8.3 損傷分析 155

8.4 橡膠水泥土損傷變量和損傷演化規(guī)律 156

8.4.1 損傷模量的測(cè)定方法 156

8.4.2 損傷試驗(yàn)結(jié)果 157

8.4.3 損傷演化規(guī)律 159

8.4.4 損傷演化方程 159

8.5 本章小結(jié) 160

參考文獻(xiàn) 161

9 橡膠水泥土樁復(fù)合地基試驗(yàn) 162

9.1 復(fù)合地基的基本理論 162

9.1.1 復(fù)合地基的兩個(gè)基本概念 162

9.1.2 位移協(xié)調(diào)條件 164

9.1.3 復(fù)合地基的破壞形式 165

9.2 橡膠水泥土樁復(fù)合地基的豎向荷載試驗(yàn) 166

9.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備及過(guò)程 166

9.2.2 橡膠水泥土樁復(fù)合地基荷載傳遞規(guī)律 169

9.2.3 橡膠粉摻量對(duì)荷載性狀的影響 172

9.3 橡膠水泥土樁復(fù)合地基的水平荷載試驗(yàn) 174

9.3.1 試驗(yàn)過(guò)程 174

9.3.2 單樁復(fù)合地基水平荷載性能 175

9.3.3 群樁復(fù)合地基試驗(yàn) 179

9.4 本章小結(jié) 187

參考文獻(xiàn) 188 2100433B

本書(shū)從橡膠水泥土的基本理論出發(fā)，對(duì)橡膠水泥土的性能應(yīng)用進(jìn)行分析探討，具體內(nèi)容包括：橡膠水泥土的強(qiáng)度特性；橡膠水泥土模量與泊松比；橡膠水泥土抗侵蝕滲透性能；橡膠水泥土的抗凍性能；橡膠水泥土的電阻率；橡膠水泥土的動(dòng)力特性；橡膠水泥土塑性損傷分析；橡膠水泥土樁復(fù)合地基試驗(yàn)。

橡膠的性能可分為兩大類，即結(jié)構(gòu)性能和功能特性，結(jié)構(gòu)性能是指高彈性和強(qiáng)度等力學(xué)性能；功能特性指橡膠的物理特性和化學(xué)特性，如耐介質(zhì)、電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性等。在橡膠制品中，有的以利用前一類性能為主，如減震制品、密封制品等；有的利用后一類性能為主，如水封（耐水性）和電纜護(hù)套（電絕緣性）等。但在所有性能中，結(jié)構(gòu)性能即機(jī)械力學(xué)性能最為重要。因?yàn)樗且磺行阅艿幕A(chǔ)。2100433B

前言

第1章 緒論

1.1 復(fù)合水泥土的研究意義

1.2 國(guó)內(nèi)外水泥土研究現(xiàn)狀

1.3 研究的內(nèi)容與方法

第2章 試驗(yàn)材料、內(nèi)容及試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)材料

2.2 試樣的制備及養(yǎng)護(hù)方法

2.3 試驗(yàn)內(nèi)容

第3章 普通水泥加固土的力學(xué)特性試驗(yàn)研究

3.1 普通水泥土的強(qiáng)度特性試驗(yàn)

3.2 普通水泥土變形特性的研究

第4章 外加劑對(duì)水泥土力學(xué)性質(zhì)的影響研究

4.1 概述

4.2 外加劑在水泥土中的單摻試驗(yàn)

4.3 外加劑在水泥土中復(fù)摻試驗(yàn)

第5章 復(fù)合水泥土強(qiáng)度及耐久性的試驗(yàn)研究

5.1 復(fù)合水泥土強(qiáng)度特性試驗(yàn)

5.2 復(fù)合水泥土耐久性試驗(yàn)

5.3 強(qiáng)度回歸預(yù)測(cè)模型

第6章 浮石粉水泥復(fù)合土應(yīng)力應(yīng)變非線性本構(gòu)關(guān)系

6.1 浮石粉水泥復(fù)合土單軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

6.2 浮石粉水泥復(fù)合土三軸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

6.3 浮石粉水泥復(fù)合土三軸應(yīng)力一應(yīng)變曲線模型參數(shù)的確定

第7章 浮石粉水泥復(fù)合土的三軸抗剪強(qiáng)度特性

7.1 浮石粉復(fù)合水泥土的抗剪強(qiáng)度特性

7.2 浮石粉水泥復(fù)合土試樣的剪切破壞形態(tài)

第8章 復(fù)合水泥土微結(jié)構(gòu)及固化機(jī)理研究

8.1 土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性

8.2 固化土固化過(guò)程及措施分析

8.3 復(fù)合水泥土微結(jié)構(gòu)

8.4 復(fù)合水泥土的固化機(jī)理分析

第9章 復(fù)合水泥土變形特性及損傷特性研究

9.1 概述

9.2 復(fù)合水泥土損傷的宏觀試驗(yàn)研究

9.3 復(fù)合水泥土細(xì)觀損傷機(jī)制探討

9.4 復(fù)合水泥土彈塑性損傷本構(gòu)模型

第10章 結(jié)語(yǔ)

10.1 結(jié)論

10.2 展望

參考文獻(xiàn) 2100433B