沥青混合料抗裂性能评价指标的试验研究

基于沥青路面裂纹扩展行为,设计预切口小梁试件的疲劳试验,以模拟其复合裂纹扩展模式;以疲劳寿命指标来评价沥青混合料的抗裂性能,同时进行沥青混合料的低温弯曲试验和J积分试验,试验混合料采用4种低温性能差异显著的沥青胶结料.判别各项评价指标对试验混合料抗裂性能的鉴别程度,并分析沥青低温临界温度指标、低温弯曲试验指标、J积分试验指标与预切口小梁疲劳寿命的相关性.结果表明:以混合料疲劳性能为基准的混合料抗裂性能排序与沥青胶结料临界温度的排序一致,也与沥青混合料低温弯曲试验和J积分试验中能量指标的排序一致.     

温拌再生沥青混合料性能试验

按照热拌再生设计方法配制了废旧沥青混合料（RAP）掺量分别为20%,30%和45%（质量分数）的AC 13F热拌再生沥青混合料.在此基础上,采用干拌法和湿拌法两种制备工艺分别配制温拌再生沥青混合料.利用车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲和弯曲蠕变试验来评价热拌及温拌再生沥青混合料的高温性能、低温抗裂性能和水稳定性能.结果表明：温拌再生沥青混合料除高温性能优于热拌再生沥青混合料外,其低温抗裂性能和水稳定性能均低于热拌再生沥青混合料;随着RAP掺量的增加,热拌及温拌再生沥青混合料的路用性能除高温性能有所提高外,低温抗裂性能和水稳定性能均有不同程度的降低;制备工艺对温拌再生沥青混合料的性能有一定程度的影响.     

基于沥青混合料低温性能指标的对比研究

为了从低温性能方面对沥青混合料进行综合探究,文中基于低温弯曲蠕变试验、小梁弯曲试验、低温劈裂试验和低温冻断试验。通过对数据的综合处理,进行对比分析不同试验条件下的沥青混合料低温性能,研究沥青用量、沥青种类、级配和空隙率等对沥青混合料低温性能的影响规律。通过试验结果可以知道,沥青混合料的低温性能会随着沥青含量的提高而提高。级配越密实、空隙率越小的沥青混合料其低温抗裂性能也会更加优秀。不仅如此密实—骨架结构的沥青混合料抗低温性能也优于其他结构。     

聚酯纤维沥青混合料低温性能指标初探

首先介绍高寒低温地区沥青混凝土裂缝产生原因和危害,其次阐述了聚酯纤维在沥青混合料中作用机理,并对掺加不同用量聚酯纤维的沥青混合料试件与普通沥青混凝土试件进行低温弯曲蠕变试验和小梁弯曲试验,在取得对应的低温指标后,得到了在聚酯纤维沥青混合料不同温度试验指标,并归纳了聚酯纤维在提高和加强沥青混凝土路面的低温抗裂性能的作用机理和显著效果.     

弯曲应变能密度评价沥青混凝土低温抗裂性能

为研究沥青用量对沥青混合料低温抗裂性能影响,对不同沥青用量不同温度条件下的AC-20F沥青混凝土进行低温弯曲试验,用弯曲应变能密度指标评价低温抗开裂性能。试验结果表明:温度对路面抗裂性能影响较大,增加沥青用量有利于提高沥青混凝土低温抗裂性能,但超过最佳沥青用量后,弯曲应变能密度趋于稳定,低温抗裂性能提高有限。     

浇注式沥青混凝土低温抗裂性能研究

浇注式沥青混凝土作为特殊铺装材料,在高速公路应用十分广泛。针对其在寒冷地区的应用,以其低温抗裂性能研究为重点展开系统的试验研究。采用不同温度下劈裂试验,评价沥青混合料的低温强度,试验结果表明浇注式沥青混凝土具有更低温度的脆点。通过劈裂蠕变试验,分析混合料蠕变柔量、蠕变速率与温度的关系,进而对比弯曲蠕变试验与劈裂蠕变试验方法与指标,明确了混合料与沥青胶浆低温力学性能的关系,最终提出了浇注式沥青混凝土低温抗裂性评价方法与指标。     

沥青混合料低温性能评价指标研究

通过对现有评价沥青混合料低温性能的试验方法和评价指标的对比，论述了低温弯曲和弯曲蠕变试验是较为经济可行的试验方法，破坏能是较好地评价沥青混合料低温性能的指标，并应用低温弯曲和弯曲蠕变试验所得数据，提出了破坏能的简单计算方法。     

PE类高模量沥青混合料特性研究

利用聚乙烯（PE）添加剂和聚苯乙烯一丁二烯一聚苯乙烯嵌段共聚物（SBS）掺入到70号石油沥青中,通过搅拌分散等一系列工序制备出聚合物复合改性沥青,动态扫描结果显示该沥青达到高模量沥青指标要求;采用高模量沥青按AC-20型级配制备出高模量沥青混合料,通过动态和静态模量试验、车辙试验和劈裂试验等发现：PE和SBS能够显著提高沥青混合料的动、静态模量,在高温情况下动态模量的提高极为明显,据此提出高模量沥青混合料的特性。这些特性可以验证、评价高模量沥青混合料的质量,为生产高质量的高模量沥青混合料提供技术参考;高模量沥青混合料疲劳性能比SBS沥青混合料的稍差,但强于基质沥青混合料;高模量改性沥青混合料若用于南方高温地区上、中和下面层或北方低温地区的中、下面层,其低温抗裂性能完全能满足要求,可以认为其具有优良的低温抗裂性能。     

盐度对沥青混合料低温弯曲试验影响研究

为研究沿海地区盐度对沥青混合料低温抗裂性能的影响,以普通沥青混合料为研究对象,进行沥青混合料低温弯曲试验,分别研究了浸泡天数、不同盐度和温度对弯曲实验结果的影响,结果表明:随着浸泡天数的增加,沥青混合料的性能逐渐下降;浸泡盐水较清水劲度模量小;浸泡温度也是关键影响因素。     

沥青混合料低温性能评价指标研究

为说明温度对沥青混合料低温抗裂性能的影响及表征沥青混合料抵抗低温的能力,本文在沥青混合料低温弯曲试验的基础上,从能量角度出发,引入单位体积破坏能的概念,将其作为沥青混合料低温性能的评价指标。采用该指标,本文对两种不同类型的沥青混合料,分别在0℃,-10℃,-20℃三个温度进行低温弯曲试验,并分别计算出单位体积破坏能,进而分析这一指标的特点与规律性。     

口泉断裂带中段断裂组合特征及活动性研究

为查明口泉断裂在圣水沟一鹅毛口段断裂特征和断裂活动性,野外采用了地质调查、人工地震勘探、电阻率CT法、钻孔控制等综合手段对该段内的断裂具体位置、断裂活动性进行了详细研究,从而避免断裂活动对建筑物产生破坏.     

岩体断裂的破坏机理与计算模拟

受压岩体中的裂纹问题,可以归结为压剪裂拉剪纹两种类型,具体讨论了受压岩体中的斜裂纹问题和翼形裂纹问题,对两种不同理解纹类型的扩展机理进行了分析,给出了应力强度因子的计算方法,最的一以受单向压缩的裂纹扩展为例,说明了具体了计算模拟过程。     

剪切断裂韧度(K_(Ⅱc))确定的研究

对含裂纹的试件施加单纯剪应力时，裂纹将偏离原裂纹面扩展，测得的ＫⅠｃ小于ＫⅠｃ。理论分析证明，在剪切载荷作用下裂纹扩展是由于拉伸应力引起的，并非剪切破坏。为了抑制或消除剪切力引起裂纹尖端的拉应力，在给试件剪切力的同时，还必须给试件施加一定方向的压应力，从而在剪应力作用下．获得了剪切断裂。在此条件下测得岩石的剪切断裂韧度 ＫⅡｃ都大于 ＫⅠｃ。研究表明，产生Ⅱ型断裂是有前提条件的，即：裂纹尖端最大无因次剪应力强度因子ｆｒθｍａｘ与裂纹尖端最大无因次拉应力强度因子ｆｒθｍａｘ的比值ｆｒθｍａｘ／ｆｒθｍａｘ＞１和ｆｒθｍａｘ／ｆｒθｍａｘ＞ＫⅡｃ／ＫⅠｃ。     

Fracture resistance on aggregate bridging crack in concrete

Fracture toughening exhibited in quasi-brittle materials such as concrete is often mainly related to the action of aggregate bridging, which leads to the presence of a fracture process zone ahead of stress-free cracks in such materials. In this investigation, the fracture resistance induced by aggregate bridging, denoted by G _I-bridging, in the primary focus. In order to quantitatively determine it, a general analytical formula is firstly developed, based on the definition of fracture energy by Hillerborg. After this, we further present the calculated procedures of determining this fracture resistance from the recorded load vs. crack opening displacement curve. Then, both numerical simulations and fracture experiments are performed on concrete three-point bending beams. Utilizing the obtained load against crack opening displacement curve, the value of G _I-bridging at any crack extension as well as the change of G _I-bridging with the crack extension is examined. It is found that G _I-bridging will firstly increase with the development of crack and then stay constant once the initial crack tip opening displacement reaches the characteristic crack opening displacement w ₀. The effects of material strength and specimen depth on this fracture resistance are also investigated. The results reveal that the values of G _I-bridging of different specimens at any crack propagation are strongly associated with the values of fracture energy of specimens. If the values of fracture energy between different specimens are comparable, the differences between G _I-bridging are ignored. Instead, if values of fracture energy are different, the G _I-bridging will be different. This shows that for specimens with different strengths, G _I-bridging will change greatly whereas for specimens that are different in depth, whether G _I-bridging exhibits size effect depends on whether the fracture energy of specimens considered in the calculation of G _I-bridging is assumed to be a size-dependent material parameter.     

水力裂缝延伸过程中的岩石断裂韧性

以断裂力学和塑性力学理论为基础，对水力裂缝端部在延伸过程中的塑性区进行了研究，并据此对地层岩石中水力裂缝附近的塑性区的范围进行了定量研究，同时，对塑性区内断裂韧性的变化对水力裂缝几何尺寸的影响进行了研究，这对水力压裂设计及压裂压力分析等具有指导意义。     

不同类型混凝土断裂特性研究

通过对国内外现有7种断裂模型的分析总结,结合我国实际国情,引出了由我国学者徐世教授提出的双K断裂模型,参照我国《水工混凝土断裂试验规程》给出的两种常见断裂测试试验方法(楔入劈拉法和三点弯曲梁法)中起裂断裂韧度和失稳断裂韧度的计算过程,总结前人的研究成果,详细介绍了普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土、纤维混凝土4种常见混凝土的断裂性能。     

非标准混凝土三点弯曲梁双K断裂韧度试验研究

采用跨度和初始缝高比恒定的非标准混凝土三点弯曲梁试件,以双K断裂理论为基础,根据改进的断裂韧度计算方法,通过试验实测试件的荷载与裂缝张口位移全过程曲线,计算不同初始裂缝长度和不同试件截面高度的非标准混凝土三点弯曲梁试件的有效裂缝长度a_c、起裂断裂韧度k ⁱⁿⁱ _IC和失稳断裂韧度K ^un _IC。试验结果表明：非标准混凝土三点弯曲梁试件的起裂荷载F_ini 、最大荷载F_un以及有效裂缝长度a_c均随跨高比的减小而增大;裂缝亚临界扩展量Δa_c、起裂断裂韧度k ⁱⁿⁱ _IC和失稳断裂韧度K ^un _IC均与跨高比无关,在试验设计的试件截面高度下为一个常数。     

非标准钢筋混凝土三点弯曲梁双K断裂特性

以双K断裂理论为基础,基于标准钢筋混凝土三点弯曲梁断裂特性,推导了非标准钢筋混凝土三点弯曲梁断裂参数计算公式.开展了非标准钢筋混凝土三点弯曲梁试件断裂试验,研究了其断裂参数的变化规律.结果表明:试件荷载值随试件高度的增加而增大;而试件的亚临界扩展相对值、断裂韧度、起裂断裂韧度和失稳断裂韧度均不随试件高度的增加而变化,可认为是常数.     

混凝土材料的真实断裂能研究

在对混凝土断裂面进行测定的基础上提出了真实断裂能的概念,并试验研究了真实断裂能与材料组成之间的变化规律,试验结果表明：真实断裂能几乎不随集料径的变化而变化,随集料品种的变化较小,随小胶比的降低而增大。     

页岩气储层变排量压裂的造缝机制

裂缝性页岩储层压裂时,如何通过调节压裂泵排量,使水力裂缝沟通更多天然裂缝,是缝网压裂的关键。选取龙马溪组页岩露头开展真三轴水力压裂试验,压裂过程中以逐步阶梯式方式提高排量,实时分析变排量压裂时水力裂缝扩展行为以及与天然裂缝的沟通情况。试验结果表明：采用变排量压裂,初始阶段,随着压力逐渐升高,会在井筒周围的弱面附近产生多个待破裂点,随排量突然提高会使水力裂缝沿着多个破裂点动态分叉扩展。随着排量阶梯式升高,泵压明显升高,排量越大,泵压波动越大,水力裂缝与天然裂缝沟通形态越复杂,天然裂缝产状和缝内净压力等影响到水力裂缝进一步沟通程度。试验结果证实,变排量压裂可以激活更多天然裂缝,有助于形成复杂裂缝网络。