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文档简介

新甲板包装材料和结构优化设计,报告者:丁庆军教授,博士生导ingqj单位:武汉理工大学,2014年6月23日,丁庆军,男性,工程博士,武汉理工大学生产,生产,主要从事高强高性能混凝土、桥梁和隧道工程材料的研究和应用工作。中国波特兰协会水泥分会理事,水泥化学和物理化学测试专门委员会副主任,施工技术杂志学术委员会主任,湖北省科学技术咨询服务中心建筑材料科学技术咨询专家组成员。个人简介,主要研究领域,学术兼职,2个国家“863”项目,1个国家“973”主题,1个国家“11-5”计划,1个“12-5”技术支持计划子课题,2个国家自然科学基金,已经进行了近5年的国家科学技术计划项目100余件,发明的钢管高强混凝土膨胀控制和准备技术参与了世界1跨合钢1桥(530米)、世界2跨无产长江大桥(460米)等100多座混凝土钢管桥编写国家标准钢管混凝土拱桥技术规程的应用和开发。主要项目,湖南湘潭湘江四桥,湖南町街桥,重庆巫山长江桥,武汉江汉清川桥(江汉三桥),浙江楚南南浦桥,浙江华光潭桥,重庆贵州舒白北盘江铁路桥、青藏拉萨河铁路桥、宜昌三峡龙潭江桥、浙江杭州钱塘江四桥(460米,世界第一)、四川广元昭化桥、长春伊通,河江大桥、嘉绍大桥、大亭子两条腿、西藏通麦大桥、河江大桥、港珠澳大桥、SCI、EI等70余篇学术论文,出版一部书。取得国家发明专利30多个。1 dingq.j .huc.g .fengx.x .huangx.l. (2012), effectsofcuringregimensionpolicyofc-s-hiis2 dingq.j .zhuy.x .wangy、huangx.l、gongz.c. (2012)、Effectofmolecularstructureofpolicylate-TTjournallofthanuniversity ityoftechnology-mater . sci . ed .27 (4) 333636768-771。3 dingq.j .lul.n .hus.g .hey.j. (2002),“preparionnofhimpereableandcrack-resistantaccemicaladcrack”4 dingq.j .huc.g .fengx.x .huangx.l. (2012)、Effectofcuringregistructofal 3 coordination inhardwenedcesjournal loftwuhanuniversityoftechnology-mater . sci . ed . 28(5)336097-33。论文及专利情况,国家科学技术进步奖2等2个(排名第2),国家技术发明奖1个(排名第3),省长官级1等奖9个(第2次4位,第3次1位,第4次1位,第5次1位,第7次2等奖),省长官级2等奖5个,获得国家及地方长官级技术奖励共20多项补偿,钢桥面铺装报告内容,研究背景下钢桥面铺装水泥混凝土桥面铺装获取知识产权下一步工作展望,桥梁结构的重要部分桥面铺装,在荷载和环境侵蚀的耦合作用下,容易发生磨损和劣化的桥梁路面质量和性能直接影响汽车行驶方便性和安全。,一,研究背景,钢桥面,1,2,混凝土桥面,钢格梁,钢箱梁,钢桁梁,其他,简支梁,连续刚构梁,钢-混合,从车辆超载、中程普遍、高温、达比等恶劣气候、内部原因、疲劳电阻差、附着力差、材料和结构设计中得出内部解决方案,因此基于材料梯度设计,研究和开发了新型钢桥桥面铺装技术!钢桥桥面铺装破损原因及解决思路,自重荷载减少。轻骨料混凝土带来路面内材料的弹性模量梯度变化,显着减少路面系统的拉伸应力和剪切应力,提高寿命,浇上轻质高韧性混凝土,钢板,焊接剪切部件,防水防锈层,防水防锈层设置,提高防水性能,防止钢板生锈,防水应力吸收层设置,防止反射裂缝,防止反射裂缝。 轻质高韧性混凝土,2.2新型钢桥面铺装技术方案(2001年提出),钢箱梁铺装系统复合作用模型,钢箱梁节车沿人行横桥图,以武汉机场第二道桥钢箱梁段(跨度150米)为例,2.3路面机械响应分析,最大侧拉应力沿桥梁垂直方向位于加固材料上方的路面表面。最大纵向拉伸应力位于隔膜上方的铺装层表面。最大层间剪切应力出现在隔膜上方附近加强板的两侧区域。负载作用于最大垂直位移。随着下面层系数的增加,上面层的横向拉伸应力下降,下面层的拉伸应力增加,上面层和下面层之间的层间剪切应力下降,下面层和钢板的层间剪切应力增加。双层路面结构需要提高下层材料的抗拉强度、韧性以及与钢板的结合强度,并采取措施使下层和钢板一起变形。表1上方的SMA,下面不同模块包装材料的力学分析,2.4梯度设计下包装机械分析,“钢桥面-铺装结构层-表面功能层”作为整体结构单元进行设计,“加强界面粘结,层间变形,优化表面功能,提高整体性能”的设计理念,“创新设计,”基于材料梯度设计原理,在钢板(弹性模量为210GPa)上焊接剪切力,捆绑钢丝网,善于浇筑和钢板的高性能轻质混凝土为基层(弹性模量约为2528GPa,I2020,厚度为5 8厘米),以上为SMA13沥青混凝土(弹性模量约为5 8厘米),2.5新的路面结构路面设计原则,钢桥面双层沥青路面,钢桥面桥面“过渡-沥青组合”铺装,在下层路面结构中,由剪力和钢丝网组成的桥面防滑骨架,在提高下高韧性轻骨料混凝土抗滑能力的同时,均匀传递作用于桥面的行驶荷载的各个方向应力,进一步提高路面和钢桥面之间的共同变形能力和疲劳特性。上下路面层间热喷涂2mm高粘度高弹性改性沥青的防水粘结应力吸收层提高了混凝土层和沥青路面之间的界面粘结强度和剪切强度,防止了水渗透引起的剪切构件和钢筋网和钢板的腐蚀,分散了车辆荷载往复作用下混凝土层裂缝应力集中产生的能量,防止了裂缝反射到SMA13沥青混凝土层。采用高粘度SMA包装技术,表面磨耗层提高了高温车辙、低温裂纹和耐久性。,2.5新的路面结构路面设计原则,1、混凝土加强和轻便、优良的疲劳裂纹阻力和桥面铺装的静载荷减少和泵送浇注工程高强高韧性轻质混凝土材料设计和准备技术2、防水、粘结、应力吸收集成功能材料开发。沥青混凝土路面与混凝土之间的界面连接、抗剪、提高防水性能集成高粘度高弹性沥青开发3、提高沥青混凝土高温性能和抗疲劳性能高粘度SMA沥青混凝土配制技术、轻骨料强度低、混凝土脆性等问题的聚合物、超细水泥、外加剂等超细胶凝材料浆的表面处理、轻骨料表面提高修补缺陷和水化活性的功能层,比较了各种工艺对轻骨料混凝土的强化效果;(1)高强高韧性轻混凝土材料的设计和制造技术;利用界面强化轻骨料优化聚合物类型;配合比优化设计;混凝土韧性大幅提高。复合纤维及聚合物增强高强轻骨料混凝土、钢纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维及聚合物复合增强效果最好,混凝土重量小,韧性高,可提高20倍以上。轻骨料界面增强,纤维和聚合物复合增强混凝土的抗压强度大于60MPa,抗弯强度为9MPa,韧性指数I20为22.4。复合纤维和聚合物增强高强轻骨料混凝土,加载频率10Hz,控制应力比0.75,混凝土弯曲疲劳特性,构件弯曲疲劳特性,构件:钢板(厚度14mm),剪切钉(直径16mm,高度45mm,间距400mm),钢筋网,泵送工程,泵送距离300米的高韧性轻质混凝土工作性能。轻质骨料占低收缩超高韧性水泥基材料的绝对体积含量(%)E,VNA,ELC低收缩超韧性水泥基材料,普通骨料和纯轻骨料水泥基材料的弹性系数等弹性系数的50%时,考虑弹性模具和密度的匹配性的骨料成分设计。考虑抗压强度、体积稳定性的水泥材料和骨料的紧密堆积设计韧性,考虑工作特性的混合纤维和聚合物乳液的协调设计,(2)低收缩超韧性水泥基复合材料的设计方法,低收缩超韧性水泥基工程复合材料的制造工艺,优化混合工艺中制造的高流动性低韧性水泥基工程复合材料。1)砂-灰比:随着砂-灰比的增加,综合考虑压缩、抗折强度降低、机械性能和砂-灰比对低体积稳定性的影响,建议砂-灰比选择0.6-0.8。各组对材料特性的影响规则、抗压强度、抗弯强度、2)随着纤维含量的增加,抗弯强度、抗弯韧性的提高,对抗压强度影响不大。必须选择1%钢纤维0.5%PVA混合强化。抗压强度,抗折强度,3)聚合物随着非离子水性环氧树脂聚合物乳液含量的增加,抗压强度略有下降,抗折强度,韧性增加。聚合物乳液必须选择10%。抗压强度、抗折强度、4)陶瓷水泥基材料的抗压、抗折强度、自收缩和容重随陶瓷砂含量的增加而减少,陶瓷砂含量应选择40%60%。需要容重(kg/m3)、早期自收缩测试数据的不同水泥基材料比、收缩特性研究、低收缩超高韧性水泥基工程复合材料、高含量胶凝材料、水-胶比低密度和高自收缩、体积稳定性设计。收缩(10-6)、弯曲韧性研究、纤维和聚合物乳液对弯曲韧性的影响、选择PVA纤维和钢纤维混合,然后添加聚合物强化,以不同比例比较弯曲韧性指数I20。载荷-扰动曲线、拉伸疲劳特性研究,低收缩和超韧水泥基工程复合材料的弯曲疲劳特性。,第三,活性粉末混凝土,(3)非蒸汽硬化超高强韧性混凝土的设计和制造,普通超高强混凝土:活性粉末混凝土(RPC),优点:机械性能和耐久性,原料:石英砂,石英粉,水泥,水,减水剂,缺点实际施工热维修困难;混合物流性能差,泵送施工不容易。将516mm颗粒大小的玄武岩引入粗骨料,选择优质骨料,去除热维护系统,用超细矿粉代替部分硅粉,改善想法,没有蒸汽的超高强高韧性混凝土,非蒸汽硬化超高强高韧性混凝土混合设计,(4)防水粘结应力吸收层高常用的粘合层可以热喷涂SBS沥青或喷改性乳化沥青,起到防水和界面结合的作用,但由于沥青的粘弹性和弹性恢复及粘性不足,不能起到吸收应力的作用。因此,必须优化沥青的粘弹性能量!强化元件,要求:接近沥青密度,可塑性效率,挥发性,低温软化增强,改性主要剂的选择,要求:具有与沥青良好的相容性,高抗拉强度和高温抗拉特性。高粘度和高弹性沥青开发,增强成分,增强成分,粘性成分,商品化成分,高速剪切40008000r/min),变质主题,商用化稳定剂,粘性树脂,基质沥青, 橡胶沥青、SBS改性沥青、TPS改性沥青、高粘度高弹性改性沥青、29%、31%、71%、70%、91%、73%、75%、15、高粘度高弹性改性沥青的特性、高粘度高弹性改性沥青性能、高粘度高弹性防水粘结应力吸收层研究、拉拔性能测试、防水粘结应力吸收层的界面粘结性能如下、抗剪测试、研究结果表明,高粘度高弹性防水粘结应力吸收层能充分满足城市桥梁桥面防水工程技术规程(CJJ139-2010)的0.3MPa水压超过30分钟的抗渗要求

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