抗冲磨超高性能混凝土的研究开题报告
2020-04-25 20:20:14
1. 研究目的与意义(文献综述)
我国西部山区多发泥石流、洪水等自然灾害,由于其中含有大量泥沙和石块等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,且具有流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点,因此对桥梁墩柱或其他构筑物产生极大的冲刷磨损破坏破坏作用。在冲磨作用较为严重的桥墩部位往往经历几个汛期就出现了严重破坏,严重影响桥梁的使用寿命,并带来较高的维修与维护成本。目前国内外学者针对抗冲磨混凝土的研究主要集中在水电工程建设方面,尚缺乏对于山区桥梁墩柱在泥石流、洪水作用下的冲刷磨损破坏的研究。
同时,西南、西北地区为地震多发带,对桥梁的耐久性和抗震性能要求较高。目前大多数桥梁结构以及使用的混凝土并未充分考虑地震作用下。因此,针对西部山区地区桥梁建设以及旧桥桥墩修复改造工程,须同时考虑地震破坏作用和河流对墩柱的冲刷作用,开发新型抗震桥梁结构和抗震抗冲磨混凝土,提高桥梁使用寿命。
超高性能纤维增强水泥基复合材料(ultra high performance fiber reinforced cementitious composites,uhpfrcc)以其超高强度、超高韧性、超高抵抗变形和开裂能力、超高耐久性和超长服役寿命等特性近年来成为国际复合材料行业的研究热点 [1-2]。uhpfrcc 的性能远超过普通混凝土,可应用于各类大跨度轻质结构、严苛腐蚀或冻融环境下的结构、高耐磨结构、抗暴抗冲击国防工程、港口海洋工程、结构抗震、桥梁工程、核电站工程等[3-5]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1、 基本内容
1、uhpc抗冲磨性能研究
模拟山区泥石流、洪水环境,研究水流速度、泥沙含量和石块粒径等对uhpc抗冲磨性能的影响规律及其作用机理,为抗冲磨uhpc材料的开发提供理论依据。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:研究胶凝材料组成、水胶比、养护制度对uhpc的工作性能、力学性能、综合性能的影响;
第8-11周:研究各项指标对uhpc体积稳定性能和抗冲磨性能等耐久性能;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] horszczaruk e.abrasion resistance of high-strength concrete in hydraulic structures [j].wear,2005,259(1-6):62- 69.
[2] kay w,antoine e n,gustavo j,et al. ultra-high performance concrete with compressive strength exceeding 150 mpa ( 22ksi) : a simple way[j].aci materials journal,2011: 46-54.
[3] yoo dy,shin ho,yang jm,et al.material and bond properties of ultra high performance fiber reinforced concrete with micro steel fibers [j].composites: