收藏本站
《长安大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于系统论的道路混凝土多指标组成设计方法

熊剑平  
【摘要】: 道路水泥混凝土组成设计是一项系统性工程,不仅涉及到先进的设计理念及方法,而且要考虑到我国不同等级道路和地域的交通荷载状况、环境气候条件、原材料技术性状及施工管理水平。本文依托国家西部交通建设科技项目《道路水泥混凝土组成设计研究》,借鉴国内外先进理念,针对现行设计方法中存在的不足,对道路混凝土的组成设 计方法进行了深入而系统的研究。论文通过引入系统方法论新理念,提出了基于道路混凝土独特的结构、材料特点和实际工作状态的分阶段性能设计思路,建构了分层次体积设计模型,采用了基于设计分区的多指标和多参数设计方法,从而提出了道路混凝土组成设计体系的基本组成和设计流程。 针对道路混凝土的内部结构特点,建立了以砂浆体积分量Vm为核心的分层次体积设计模型。论文首先进行了砂浆层次设计,确定了净浆性能设计参数和体积设计参数;为了使得粗集料混合体系的空隙率最小,研究了粗集料主骨架设计方法,推荐了集料级配、公称最大粒径NMPS和关键粒径的合理取值;基于砂浆对粗集料骨架的干涉作用,研究了混凝土层次设计,并通过分析Vm与道路混凝土各项路用性能关系的显著性,提出了Vm的确定方法。 通过分析道路混凝土的工作环境及其作用特点,并考虑混凝土的材料特性,提出了道路混凝土设计分区理念。设计分区体系包括交通荷载分级、耐久性气候分区和施工环境分级,根据各类环境因子区分工作环境的显著性和有效性,分别采用交通量、最冷月平均温度和年降水量、强度变异系数和蒸发率作为交通、气候、施工三类设计分区的分区指标。并结合我国的应用现状,界定了具体设计分区并阐述了相关路用性能要求,建立了设计分区的基本框架体系。 不同设计分区下的多指标和多参数体系构成了本文所建立的道路混凝土组成设计方法的基础。论文采用多指标体系控制道路混凝土的组成设计,结合理论分析和试验研究,分析了不同指标评价道路混凝土路用性能的准确性,推荐采用坍落度和VB稠度作为施工流变性设计指标,抗弯拉强度作为力学性能设计指标,选取氯离子抗渗性、抗冻性和耐磨性作为耐久性设计指标,并建议了各类路用性能指标的合理取值。 多参数体系的建立实现了道路混凝土组成设计过程的有效控制。本文在分析道路混凝土内部结构状态和材料组成关系的基础上,优选了试验研究对象与测试方法,设计了科学合理的室内试验方案,研究了道路混凝土的关键材料组成参数和施工流变性、力学性能、耐久性及抗裂性之间的关系。试验结果表明,水灰比作为最重要的组成设计参数,与抗弯拉强度及耐久性的关系是配合比设计的基础,即使保持相同的水灰比,变化水泥用量或用水量对混凝土路用性能的影响有着显著差异,因此,设计时必须同时控制这三个参数;此外,道路混凝土中适当的含气量和净浆体积分量对提高耐久性和抗裂性至关重要。论文通过分析不同路用性能对材料设计要求的共性和差异,充分考虑道路混凝土的应用现状,并借鉴国内外已有研究成果,推荐了对应于不同设计分区的道路混凝土关键材料组成参数的合理取值范围。 最后,在全面分析和总结相关研究成果的基础上,建立了基于路用性能的道路混凝土配合比设计方法,开发了相关设计软件,并结合试验路工程验证了道路混凝土组成设计方法的可操作性和实用性。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U414

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 左惠;申爱琴;史泽恒;;水泥颗粒分布与道路混凝土路面表面收缩的灰色关联[J];中外公路;2010年05期
2 陈文超;蓝垂林;林欢;杜鹏;王玲;高春勇;;浆体比对混凝土性能的影响[J];混凝土与水泥制品;2013年06期
3 李恩平;吴雄臣;陈子凤;;区域科技人才储备的系统性研究[J];系统科学学报;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张月雷;机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年
2 江卫;基于系统动力学的煤炭企业循环经济系统研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 连莲;水泥混凝土路面施工变异性控制研究[D];长安大学;2011年
2 陈江;连续配筋混凝土配合比设计方法及施工技术研究[D];长安大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 慕儒,严安,孙伟;荷载作用下高强混凝土的抗冻性[J];东南大学学报;1998年04期
2 杨钱荣,杨全兵;掺有粉煤灰和引气剂的混凝土的气体渗透性能[J];粉煤灰综合利用;2004年02期
3 谈至明,周玉民,刘伯莹;水泥混凝土路面板温度翘曲应力[J];公路;2004年11期
4 沈金安,姬菊枝;道路沥青及沥青混合料使用性能气候区划的研究[J];公路交通科技;1994年03期
5 林绣贤;;对路面水泥混凝土配合比设计的建议[J];华东公路;1991年05期
6 刘铁军;李家和;欧进萍;;高阻尼混凝土的耐久性试验与综合评定[J];哈尔滨工业大学学报;2006年05期
7 李金玉,彭小平,邓正刚,曹建国,关遇时,林莉,田军涛,李芳,王爱勤,王志刚,彭涛,蔡梅珠,张秀梅;混凝土抗冻性的定量化设计[J];混凝土;2000年12期
8 吴中伟;科教兴国 任重道远 水泥砼科技工作者面临的挑战与机会[J];混凝土与水泥制品;1996年01期
9 尹芪,文梓芸;混凝土耐久性设计及寿命预测新思维[J];混凝土与水泥制品;2000年02期
10 许志红;公路交通量季节变动指数的测定方法[J];交通标准化;2005年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 黄细彬;高速含沙掺气水流及磨蚀机理的研究[D];河海大学;2001年
2 蒋应军;重载交通水泥混凝土路面材料与结构研究[D];长安大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟声,林力勋;山砂流态混凝土的收缩和徐变性能研究[J];四川建筑科学研究;1992年04期
2 孙南屏;砼的一种假塑性变形[J];四川建筑科学研究;1999年01期
3 沈如,邹斌,肖允发;ZS系列反应性高性能减水剂的研究[J];四川建筑科学研究;1999年02期
4 陈瑜,周士琼;大掺量粉煤灰高性能砼的应用[J];四川建筑科学研究;1999年04期
5 朱江;聚丙烯纤维与高性能混凝土[J];四川建筑科学研究;2000年04期
6 邢锋,冷发光,冯乃谦,李伟文;高性能混凝土骨料数量效应研究[J];四川建筑科学研究;2001年02期
7 孟志良,朱峰,周辉,钱觉时;高掺量粉煤灰混凝土的碳化及防止途径[J];四川建筑科学研究;2001年03期
8 黄煜镔,陈剑雄;大掺量粉煤灰掺合料中超细矿渣的作用[J];四川建筑科学研究;2001年04期
9 殷素红,文梓芸;富钙混凝土与大掺量粉煤灰混凝土耐久性问题的研究思路[J];四川建筑科学研究;2003年04期
10 柯国军,胡绍全,郭长青,陈振富,石建军,孙德纶,陈俊杰;羧基丁苯胶水泥混凝土阻尼值的探索性研究[J];四川建筑科学研究;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴雄;杨文;王军;赵日煦;王发洲;;自养护混凝土中水分传输机制模型的研究[A];2011年混凝土与水泥制品学术讨论会论文集[C];2011年
2 杨春鼎;;论钱学森的创新思维[A];中国思维科学研究论文选2011年专辑[C];2012年
3 杨春鼎;;钱学森与《形象思维学》的创立[A];中国思维科学研究论文选2011年专辑[C];2012年
4 杨春鼎;;思维科学的突破口——形象思维——钱学森对创建形象思维学的开拓性贡献[A];中国思维科学研究论文选2011年专辑[C];2012年
5 杨春鼎;;形象思维研究与新的科技革命和教育革命——纪念钱学森倡导思维科学研究三十年[A];中国思维科学研究论文选2011年专辑[C];2012年
6 马少军;张慧莉;;双掺硅粉粉煤灰高性能混凝土的配制技术[A];泄水建筑物安全及新材料新技术应用论文集[C];2010年
7 孙永波;曾力;刘数华;;大体积混凝土抗裂性能研究[A];2011全国水工泄水建筑物安全与病害处理技术应用会刊[C];2011年
8 卢都友;吕忆农;;加强基础研究确保机制砂石混凝土耐久性[A];首届机制砂石生产与应用技术论坛论文汇编[C];2010年
9 王宁伟;郭朋恩;丰雪峰;;水泥粉煤灰固化硼泥土的试验研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
10 高复先;;系统工程在信息化建设中的指导作用[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文俊强;石灰石粉作混凝土掺合料的性能研究及机理分析[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
2 陶有德;可修复模型的系统分析[D];北京信息控制研究所;2010年
3 李建新;高温重构对钢渣组成、结构与性能影响的研究[D];华南理工大学;2011年
4 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
5 傅军;新型墙体抗裂抗渗性能及工程应用研究[D];浙江大学;2010年
6 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
7 傅乐峰;聚羧酸超塑化剂的合成、性能和分散吸附行为研究[D];华东理工大学;2010年
8 杨启成;卷烟生产物流系统的优化设计及管理研究[D];昆明理工大学;2008年
9 杨婷婷;基于集料功能设计的水泥石界面性能研究[D];武汉理工大学;2010年
10 姜从盛;轻质高强混凝土脆性机理与改性研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔朝晖;RIS与经济社会发展协调性研究[D];山东科技大学;2010年
2 谢娟;《钱学森书信》的哲学价值[D];广西师范学院;2010年
3 房闯刚;重载交通普通公路长寿命路面典型结构研究[D];郑州大学;2010年
4 汤俊杰;塑性混凝土基本性能研究[D];郑州大学;2010年
5 杨明林;塑性混凝土配合比及性能指标试验研究[D];郑州大学;2010年
6 陈高锋;钢丝网约束混凝土轴压性能试验研究[D];郑州大学;2010年
7 赵亮平;高温中纤维矿渣微粉混凝土力学性能研究[D];郑州大学;2010年
8 孟丽峰;粉煤灰基地质聚合物的强度影响因素及其固化Pb~(2+)的形态分析[D];郑州大学;2010年
9 戴宁;企业技术创新生态系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王珊珊;软件过程建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄煜镔,陈剑雄;论混凝土的坍落度损失[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 王波,张群;生命周期评价法(LCA)与环境效率分析[J];北京科技大学学报;2000年05期
3 向悟生;李先琨;何成新;吕仕洪;陆树华;;石漠化山地复合生态系统评价——以广西平果县龙何屯生态重建示范区为例[J];长江流域资源与环境;2007年06期
4 朱佩娟;马林志;;基于复合生态系统理论的长沙湘江滨水区景观资源评价与优化[J];长江流域资源与环境;2010年01期
5 张洪亮;王秉纲;;连续配筋混凝土路面设计与施工技术[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年05期
6 张先富;苏丽秋;赵明富;;智能光电传感器的原理与应用[J];磁性材料及器件;2009年02期
7 ;探索产业循环经济发展新模式[J];中国创业投资与高科技;2005年12期
8 曹玉书;;煤炭行业循环经济发展基本原则[J];中国创业投资与高科技;2006年01期
9 吕丽华;汪翔;杨宏生;柳俊哲;;引气剂对混凝土干缩趋势的影响[J];东北林业大学学报;2007年12期
10 郭洪娟;马智法;宋琦;;调整浆骨比优化混凝土配合比试验研究[J];东北水利水电;2007年07期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 张月雷;严新平;袁成清;李志雄;;基于协同理论的机械系统可监测性综合优化设计方法[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 杨全兵;黄士元;;对混凝土结构抗冻融及盐冻侵蚀耐久性设计的建议[A];混凝土结构耐久性设计与施工——土建结构工程安全性与耐久性科技论坛论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 左铁镛;[N];经济日报;2005年
2 任润厚;[N];中国企业报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张延平;区域人才结构动态适配区域产业结构升级研究[D];中南大学;2011年
2 曹东伟;连续配筋混凝土路面结构研究[D];长安大学;2001年
3 李方义;机电产品绿色设计若干关键技术的研究[D];清华大学;2002年
4 沈玉志;中国能源发展的决策模型研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
5 梁军林;水泥混凝土路面断裂破坏机理及应用研究[D];长安大学;2004年
6 祁素萍;城市园林复合生态系统研究——以杭州市为例[D];浙江大学;2004年
7 石建平;复合生态系统良性循环及其调控机制研究[D];福建师范大学;2005年
8 陆凯;无人战斗机系统及其全寿命周期费用研究[D];西北工业大学;2002年
9 刘英平;绿色设计评价方法研究及其在水利机械中的应用[D];河海大学;2005年
10 张彦;基于灰色理论的汽车产品可靠性工程研究[D];合肥工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄加亮;RBF神经网络在船用低速柴油机故障诊断中的应用研究[D];大连海事大学;2000年
2 陈源华;挖泥船机械设备远程监测与诊断系统设计[D];武汉理工大学;2003年
3 冯贵秀;基于系统动力学的宁煤集团煤炭开发能力分析和预测[D];辽宁工程技术大学;2006年
4 宋开伟;粗集料对混凝土抗折强度影响的研究[D];重庆大学;2005年
5 李永平;基于CBR方法的飞机排故支持技术研究与应用[D];南京航空航天大学;2006年
6 钱华芳;数控机床温度传感器优化布置及新型测温系统的研究[D];浙江大学;2006年
7 黄颖星;水泥砂浆与混凝土干缩相关性研究[D];南京工业大学;2006年
8 姚效兴;基于循环经济的区域主导产业选择研究[D];河海大学;2007年
9 代凤娟;支持故障预测的传感器优化布置研究[D];西北工业大学;2007年
10 张月雷;航空维修IETM关键技术研究和应用框架设计[D];南京航空航天大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 周文芳;李涛;;粉体材料颗粒堆积状态对收缩的影响[J];科技信息;2013年05期
2 林峰;;自动化机械设备设计研发与机械制造创新研究[J];企业技术开发;2014年09期
3 马骉;毛雪松;刘保健;张洪亮;杨宏志;陈仁朋;陈昌富;季节;俞建霖;郝培文;徐进;谈至明;崔新壮;曹文贵;章定文;黄卫东;傅鹤林;程建川;蒋应军;韩森;;中国道路工程学术研究综述·2013[J];中国公路学报;2013年03期
4 张进;赵春华;田红亮;钟先友;万诗庆;;风电机组传动系统可监测性设计分配方法研究[J];现代制造工程;2013年08期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 裴玮;钟林;;基于循环经济理念的建材行业绿色发展RIS协同推进模式的构建[A];第十六届中国科协年会——分5生态环境保护与绿色发展研讨会论文集[C];2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 曾庆成;水泥混凝土路面性能相关规范应用研究[D];华南理工大学;2012年
2 周文芳;复合水泥净浆化学收缩影响因素研究[D];长沙理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘铁军,欧进萍;水泥砂浆强度和阻尼增强掺料及试验[J];低温建筑技术;2003年01期
2 赵彤,闫维明,高维成;刚性路面接缝传力效能分析的一种近似方法[J];工程力学;1998年01期
3 谈至明;半结合式双层板弯曲的近似计算[J];公路;2001年04期
4 谈至明,姚祖康,田波;水泥混凝土路面的荷载应力分析[J];公路;2002年08期
5 谈至明,姚祖康,刘伯莹;水泥混凝土路面的温度应力分析[J];公路;2002年08期
6 王秉纲;有沥青上面层的水泥混凝土路面的应力分析[J];公路;2002年08期
7 李光元,胡霞光;传力杆连接道面板间荷载传递的数值模拟[J];中外公路;2001年05期
8 解松善;水泥基复合材料中界面粘结的研究[J];硅酸盐学报;1983年04期
9 关宇刚,孙伟,缪昌文;应用模糊控制理论综合评定高强混凝土的抗冻性能[J];硅酸盐学报;2002年02期
10 刘铁军,欧进萍,李家和;硅粉的硅烷化对水泥砂浆阻尼性能的影响[J];硅酸盐学报;2003年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 胡力群;半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D];长安大学;2004年
2 梁军林;水泥混凝土路面断裂破坏机理及应用研究[D];长安大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘颖;重载道路路面设计方法研究[D];长安大学;2001年
2 何雁斌;活性粉末混凝土(RPC)的配制技术与力学性能试验研究[D];福州大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐德良,徐庆飞,江帆,胡启芳;道路混凝土掺粉煤灰初探[J];华东公路;1995年02期
2 黄绪通;粉煤灰在路面混凝土中的应用[J];施工技术;1997年05期
3 刘玮;;浅析道路混凝土盐冻剥蚀破坏机理及材料设计原则[J];黑龙江科技信息;2003年01期
4 黄金国;提高道路混凝土抗折强度的技术途径[J];福建建材;2000年03期
5 刘正和;;倾力制备混凝土中坚材料——山东海瑞石料技术有限公司总经理赵先鹏谈高品质石料[J];混凝土世界;2010年07期
6 于文均,王永亮,戚家权,杨松波;引气型减水剂和掺合料对道路混凝土抗盐冻性能的影响研究[J];混凝土;2003年04期
7 陈拴发,张登良,张洁,栾峰;聚丙烯纤维混凝土路用性能研究[J];东北公路;2001年02期
8 邓初首;提高道路混凝土耐磨性的措施[J];现代交通技术;2005年05期
9 刘数华;李正良;赵永巧;;降低道路混凝土脆性的试验研究[J];粉煤灰;2006年02期
10 贾建虎;侯晚生;;高抗折强度路面混凝土[J];科技资讯;2008年27期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 高英力;周士琼;尹健;;复合超细粉煤灰高性能道路混凝土体积稳定性的试验研究[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
2 郑红岚;刘新庆;朱君;崔忠英;;道路混凝土施工中的质量管理[A];第七次城市道路与交通工程学术会议论文集[C];2002年
3 刘铁军;李家和;张志春;;引气型减水剂和掺合料对道路混凝土抗盐冻性能的影响研究[A];高性能混凝土的研究与应用——第五届全国高性能混凝土学术交流会论文[C];2004年
4 徐俊杰;吴笑梅;樊粤明;;低热硅酸盐水泥道路混凝土温度应力对其开裂敏感性的影响[A];第十届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2007年
5 赖广文;;混凝土的超远距离泵送施工[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年
6 马烨红;吴笑梅;樊粤明;;提高商品混凝土抗折强度的探讨[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
7 孙家瑛;陈志源;吴初航;陈建祥;;硅灰裹石掺粉煤灰提高混凝土路用性能研究[A];吴中伟院士从事科教工作六十年学术讨论会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 晁国荣章程;科技成果百分百转化为生产力[N];建筑时报;2008年
2 陈建宏;民乐城镇化建设稳步推进[N];张掖日报;2006年
3 徐勤飞 王波;打实基础 放眼未来[N];连云港日报;2005年
4 武警水电部队第六支队 魏惠生;碾压砼应用于道路修筑的研究[N];山西科技报;2003年
5 金兆元 赵关良;上海废混凝土循环利用获成功[N];中国环境报;2007年
6 闵瞰斜;资源化利用:建筑垃圾变废为宝[N];建筑时报;2008年
7 朱子靳;新技术新材料在水泥混凝土路面滑模施工中应用[N];中华建筑报;2003年
8 覃守超;柳钢年产70万吨矿渣微粉生产线竣工投产[N];经理日报;2005年
9 洪崇恩;废混凝土在沪“重生”[N];文汇报;2007年
10 记者 张东林;建筑废弃物理应循环再利用[N];中国建设报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙增智;道路水泥混凝土耐久性设计研究[D];长安大学;2010年
2 李中华;寒冷地区道路混凝土抗盐冻剥蚀性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴志刚;道路混凝土振动粘度及收缩性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 左惠;水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究[D];长安大学;2008年
3 赵洪基;斜向预应力无缝道路混凝土耐久性能研究[D];长安大学;2013年
4 杨哲;掺合料道路混凝土路用性能研究[D];长安大学;2011年
5 徐晶晶;基于LabVIEW的道路硬度检测系统的研究[D];天津科技大学;2011年
6 陈江;连续配筋混凝土配合比设计方法及施工技术研究[D];长安大学;2010年
7 关博文;水镁石纤维路面混凝土公路工程应用研究[D];长安大学;2010年
8 崔王乐;斜向预应力无缝水泥混凝土收缩性能研究[D];长安大学;2013年
9 洪杰;长大纵坡道路除雪方法与机械组配研究[D];长安大学;2010年
10 周叙;聚羧酸减水剂在道路混凝土中的应用研究[D];长沙理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026