混凝土施工防水论文提纲

论文题目：重载交通水泥混凝土桥面新型防水黏结层材料开发及应用技术

摘要：重载交通下的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装层产生的早期推移、拥包等病害,与防水黏结层有直接关系。防水黏结层从设计到材料的选择、施工直接决定桥面铺装层的使用寿命,甚至影响桥梁结构的耐久性和安全性,因此,需对防水黏结层的受力行为、材料特性和铺装体系的性能进行深入研究。首先,本文利用Abaqus软件建立一跨水泥混凝土简支梁桥模型,分别计算不同荷载位置和不同沥青混凝土铺装层厚度下防水黏结层剪应力,确定最不利荷载位置和沥青混凝土铺装层的适宜厚度;通过计算温度-荷载耦合作用下防水黏结层剪应力,确定重载交通下水泥混凝土桥面防水黏结层材料的开发原则,即桥面铺装体系的剪切强度不小于0.75MPa。其次,本文对传统的水泥基渗透结晶材料进行改性,开发出新型的水泥基防水黏结层材料,发现其耐热性能、不透水性能和抗污染性能良好,低温性能满足规范要求。同时,采用三因素四水平正交试验,确定了水泥基防水黏结层材料的最佳施工工艺为:水泥混凝土板宜采用拉毛处理、水泥基防水黏结层材料最佳用量为5.0kg/m~2、最佳凝结时间为0.5h。第三,选用SBS改性沥青、橡胶沥青和水性环氧树脂改性乳化沥青3种常用的沥青基防水黏结层铺装体系与水泥基防水黏结层铺装体系进行对比。对4种防水黏结层铺装体系在不同温度、浸水前后、冻融前后和长期老化前后的剪切和拉拔性能进行评价,发现60℃时水泥基防水黏结层铺装体系的剪切强度为1.62MPa（大于0.75MPa）,即满足重载交通水泥混凝土桥面防水黏结层材料的开发原则,而常用的3种沥青基防水黏结层铺装体系的剪切强度分别为0.19、0.19和0.41MPa,均小于0.75MPa;水泥基防水黏结层铺装体系具有优越的剪切强度和拉拔强度,其高温性能、水稳定性能和抗冻融性能都优于沥青基防水黏结层铺装体系。采用浸水车辙试验评价4种防水黏结层铺装体系的抗变形性能,发现水泥基防水黏结层铺装体系的高温性能和抗变形性能明显优于沥青基防水黏结层铺装体系。由于沥青混合料的冻融循环试验方法对水泥基防水黏结层铺装体系的不适用性,本文提出采用-18℃±2℃温度下冻4h,5℃±0.5℃水中融1h,冻融循环10次评价水泥基防水黏结层铺装体系的抗冻融性能的试验方法。最后,借鉴沥青路面使用性能气候分区法,结合力学计算与室内试验结果,提出了4种防水黏结层铺装体系各自的适宜区域,即:水泥基防水黏结层铺装体系适用于夏炎热冬严寒潮湿区,SBS改性沥青防水黏结层铺装体系适用于夏凉冬寒潮湿区,橡胶沥青防水黏结层铺装体系适用于夏凉冬冷潮湿区,水性环氧树脂改性乳化沥青防水黏结层铺装体系适用于夏凉冬冷湿润区。为防水黏结层铺装体系的选择与应用提供理论依据。

关键词：重载交通;水泥混凝土桥;有限元方法;水泥基防水黏结层铺装体系;沥青基防水黏结层铺装体系;剪切性能;拉拔性能

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外桥面防水黏结层材料研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线

第2章 重载交通水泥混凝土桥面防水黏结层材料开发原则

2.1 有限元分析理论

2.1.1 有限元方法基本原理

2.1.2 有限元模型建立

2.2 有限元计算参数的确定

2.2.1 最不利荷载位置确定

2.2.2 铺装层厚度确定

2.2.3 铺装层模量确定

2.2.4 荷载大小确定

2.3 防水黏结层材料开发原则

2.4 本章小结

第3章 水泥基防水黏结层材料基本性能与施工工艺研究

3.1 水泥基防水黏结层材料的开发

3.1.1 原材料的选择

3.1.2 水泥基防水黏结层材料的制备

3.2 水泥基防水黏结层材料基本性能

3.2.1 耐热性能

3.2.2 低温性能

3.2.3 不透水性能

3.2.4 抗污染性能

3.3 水泥基防水黏结层材料施工工艺确定

3.3.1 正交试验设计

3.3.2 剪切和拉拔试验

3.3.3 最佳施工工艺确定

3.4 本章小结

第4章 不同类型防水黏结层铺装体系耐久性能对比

4.1 不同类型防水黏结层铺装体系选择

4.2 不同类型防水黏结层铺装体系剪切性能

4.2.1 温度对剪切性能的影响

4.2.2 浸水对剪切性能的影响

4.2.3 冻融循环对剪切性能的影响

4.2.4 长期老化对剪切性能的影响

4.3 不同类型防水黏结层铺装体系拉拔性能

4.3.1 温度对拉拔性能的影响

4.3.2 浸水对拉拔性能的影响

4.3.3 冻融循环对拉拔性能的影响

4.3.4 长期老化对拉拔性能的影响

4.4 不同类型防水黏结层铺装体系抗变形性能

4.5 水泥基防水黏结层铺装体系抗冻融性能

4.6 本章小结

第5章 不同类型防水黏结层铺装体系适用性分析

5.1 高温气候区适用性分析

5.2 低温气候区适用性分析

5.3 雨量气候区适用性分析

5.4 不同类型防水黏结层铺装体系适用性分析

5.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

创新点

参考文献

致谢