一种SMA 5型高黏沥青混合料的设计与性能评价

利用自主研制的高黏沥青(HVA)设计了一种SMA-5型高黏沥青混合料,通过室内试验评价了其路用性能和力学性能,并开展了工程应用.结果表明:SMA-5型高黏沥青混合料具有良好的路用性能,其动稳定度、破坏应变、冻融劈裂强度比和疲劳寿命均优于SBS改性沥青混合料,其中动稳定度和疲劳寿命优势明显;工程应用也证明了SMA-5型高黏沥青混合料的应用潜力.     

大粒径透水性沥青混合料水稳定性能对比研究

针对不同沥青用量的大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)进行了常规的浸水马歇尔试验、真空饱水马歇尔试验及冻融劈裂试验,结果表明:存在一个最佳的沥青用量,该沥青用量使得LSPM-30沥青混合料的残留稳定度和残留强度比达到最大值;浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对于评价LSPM-30沥青混合料的水稳定性有一定局限性.采用汉堡车辙试验对比分析了LSPM-30,OGFC-16,SMA-13,AC-251这4种沥青混合料的水稳定性,结果表明:LSPM-30,OGFC-16,SMA-13这些骨架嵌挤型的沥青混合料有较好的水稳定性;汉堡车辙试验较适于用来评价LSPM-30的水稳定性.     

沥青混合料压实度振动加速度温度关系模型

将抚吉高速公路作为试验路段,基于质量-弹簧-阻尼耦合模型,构建了振动压路机振动轮-被压材料系统动力学模型,开发了沥青混合料振动压实实时分析检测系统.以现场实测沥青混合料摊铺碾压过程的温度分布为基础,构建了AC-20、AC-25、ATB-25沥青混合料的压实度-振动加速度-温度关系模型.结果 表明:振动压路机振动轮垂直加速度与被压沥青材料刚度成正比,与其阻尼成反比;沥青混合料压实度与振动加速度有效值呈线性关系;AC-25沥青混合料压实度-振动加速度-温度关系模型的相关性系数R2为0.99,压实度计算值与实测值的差值介于-3.0％～1.4％.     

小粒径沥青混合料配合比设计及性能评价

为了研究小粒径沥青混合料的路用性能,在进行混合料配合比设计的基础上,对小粒径沥青混合料的高低温性能和水稳定性性能进行验证测试。研究结果表明:文中确定的三种级配小粒径沥青混合料的最佳油石比分别为6.4%、7.6%和6.8%;三种级配的动稳定度均值均大于规范要求的3000次/mm;SMA-5-1级配的抗弯拉强度、弯拉应变最大,弯曲劲度模量最小,具有较好的低温抗裂性;三种级配的残留稳定度和冻融劈裂强度比均满足规范要求。综合比较三种级配的路用性能指标,推荐SMA-5-1级配。     

轮胎压路机在SMA-13沥青混合料路面施工中的应用

常州高架二期路面工程沥青混合料的设计要求为SMA-13路面渗水系数≤50 mL/min,压实度≥98%。根据沥青玛蹄脂碎石(SMA)的特点,结合工程实际,从原材料要求、配合比设计、室内试验、施工过程控制等方面,用轮胎压路机对SMA-13混合料进行碾压,取得了满意的效果。轮胎压路机在SMA-13沥青混合料路面的应用进行探索,总结了相关经验。     

基于表面活性剂的温拌SMA混合料性能

介绍了基于表面活性剂的温拌沥青混合料生产工艺.试验结果表明:浓缩液法温拌沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料可比相应的热拌沥青混合料降低拌和温度约30~40℃;进一步测试温拌沥青混合料的马歇尔稳定度、流值、浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂、谢伦堡析漏、肯塔堡飞散以及车辙动稳定度等现行规范所列的试验项目后发现:不论是否改性,浓缩液法温拌SMA混合料都可达到相应热拌沥青混合料的性能,并且满足现行规范要求.另外,室内试验表明,浓缩液法改性温拌SMA-13混合料的疲劳寿命要比相应的热拌沥青混合料有所提高.     

纤维稳定剂对排水沥青混合料水稳定性的影响

聚酯纤维和木质素纤维这2种稳定剂常用于排水沥青混合料以提高其高温稳定性能。该文对比分析了掺加聚酯纤维和木质素纤维的OGFC-13沥青混合料的水稳定性能,通过浸水时间不同的马歇尔稳定度和循环次数不同的劈裂强度试验,得出排水沥青混合料OGFC-13的残留稳定度和冻融循环劈裂强度比的变化趋势。同时比较了2种纤维的标准飞散损失和浸水飞散损失。结果表明,在马歇尔残留稳定度、冻融循环劈裂强度和飞散损失的水稳定性试验中,掺聚酯纤维和木质素纤维的OGFC-13沥青混合料表现出不同的性能,不能笼统地说明哪种纤维改性排水沥青混合料性能的优劣。     

沥青混合料压实特性与车辙性能分析

永久变形是沥青路面主要损坏形式之一。分析并探讨AC-13和SMA-13这2种沥青混合料的压实特性和相应的车辙性能。最后,通过APA轮轴试验分析指出,沥青混合料的车辙深度是随着沥青混合料的压实度成曲线趋势变化的。     

厂拌乳化沥青冷再生混合料长期性能研究

为了评价厂拌乳化沥青冷再生技术在甘肃省的使用状况,本文对省内铺筑厂拌乳化沥青冷再生路段按照一定频率进行了钻芯,并与室内成型试验做了对比试验,测试了芯样15℃劈裂强度及半圆弯曲试验(SCB)。结果表明:厂拌乳化沥青混合料随着运营时间的增加,其15℃劈裂强度及断裂能增大,长期性能相比早期性能明显提高。     

挤出法轿车轮胎橡胶沥青混合料路用性能研究

采用挤出法生产的轿车轮胎橡胶粉制备橡胶沥青,并对橡胶沥青混合料进行间断级配(SMA-13)设计。通过路用性能试验,评价不同掺量(质量分数分别为20%、30%、40%)的挤出法胶粉对沥青混合料路用性能的影响,同时优选最佳胶粉掺量。研究结果表明:挤出法胶粉能明显提升橡胶沥青混合料的路用性能。30%掺量橡胶沥青混合料的动稳定度为3 398次/mm,破坏时的最大弯拉应变为2 866.85με,浸水残留稳定度为107.71%,冻融劈裂强度比为77.6%。结合施工和易性考虑,30%掺量的橡胶沥青混合料综合性能最优。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.     

Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken mit spannungsrisskorrosionsgefährdetem Spannstahl

Die Beurteilung des Tragverhaltens von Spannbetonbrücken, die in den 1960er und 1970er Jahren in Deutschland und Österreich gebaut wurden und für deren Herstellung vergütete Spannstähle Verwendung fanden, ist seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung mit starkem Praxisbezug. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer theoretischen Erläuterung des Tragverhaltens die praxisrelevanten Fragestellungen wie das Vorgehen bei der Beurteilung sowie weiterführende Untersuchungen erörtert. Zudem werden aktuelle Entwicklungen in der Forschung zur Beurteilung von gefährdeten Spannbetonbrücken aufgezeigt und diskutiert. Assessment of Load Bearing Behaviour of Post‐Tensioned Concrete Bridges Equipped with Prestressing Steel Susceptible to Stress Corrosion Cracking Basics, Practical Application and Current Developments Due to extending lifetime of infrastructure in general and posttensioned concrete bridges in particular the importance of durability aspects increases. Especially older prestressed bridges built in the 1960s and 1970s in Germany and Austria are subject of these investigations. Some of these post‐tensioned concrete bridges consist of quenched and tempered prestressing wires with high susceptibility to stress corrosion cracking as we know nowadays. This article deals with recalculation, assessment and evaluating methods for post‐tensioned concrete bridges including further analytic for endangered bridges. The procedure is shown by an example of an existing multi girder bridge and furthermore, future prospects are given.