环氧沥青固化反应机理及施工控制性能研究

采用扫描电子显微镜和荧光显微镜观察环氧沥青(N-EA)的微观形貌,探索分析N-EA的固化反应特性及热塑性-热固性转变机理,研究最佳混合树脂(环氧树脂与固化剂的混合物)掺量N-EA混合料的容留温度、容留时间和强度发展规律等施工控制性能.结果表明:37%混合树脂掺量为N-EA热塑性-热固性转变临界点;38%混合树脂掺量N-EA形成交联网络结构,环氧树脂为连续相,表现为热固性;50%混合树脂掺量N-EA形成均匀、密实的三维交联网络结构,沥青在环氧树脂中起增韧作用;N-EA混合料的容留温度和容留时间控制范围较宽,在165～185℃容留温度下最长容留时间可达3.0h;N-EA混合料具有较高的弯拉模量和变形性能,175℃容留温度下综合性能较佳;在N-EA混合料未完全固化前,40℃下养生4d,其马歇尔稳定度高于50kN,达到开放交通的强度要求.     

不同强度废旧混凝土水泥稳定再生材料路用性能研究

为了研究废旧混凝土强度与再生集料性能及水泥稳定再生基层材料的力学及耐久性能之间的影响规律,采用钻芯法对废旧桥梁T梁、立柱、废旧路面混凝土不同结构部位取样进行抗压强度试验,得出废旧混凝土的强度推定值,分别为25.8 MPa、37.4 MPa、58.1 MPa。对3种不同强度废旧混凝土再生集料的性能进行对比,并分析了不同强度废旧混凝土对再生集料性能及水泥稳定再生材料力学和耐久性能的影响。结果表明:废旧混凝土强度增加,再生集料的压碎值、针片状含量、吸水率减小,塑限指数及相对表观密度增大;废旧T梁、立柱、路面混凝土水泥稳定再生材料最佳含水率及最大干密度分别近似的呈线性减小和增大的趋势;同时,无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冲刷性能均表现增大的变化规律,但干缩性能减弱。废旧混凝土强度增加能有效提高水泥稳定再生材料的路用性能。     

考虑粗糙度影响的黏土-混凝土接触面峰值剪切强度模型研究

结构面粗糙度是影响土-结构接触面力学特性的重要因素。为深入研究结构面粗糙度对接触面强度特性的影响,采用大型直剪仪进行不同粗糙度条件下黏土-混凝土接触面剪切试验,分析粗糙度对接触面峰值剪切强度的影响规律,揭示粗糙度对接触面剪切强度的影响机理。研究结果表明：粗糙度的增大能明显提高接触面的峰值剪切强度,且粗糙度的影响存在临界值;接触面的剪切强度主要由土体与光滑接触部分的界面剪切强度以及粗糙接触部分土体自身剪切强度组成,随着粗糙度的增大,接触面逐渐由剪切滑移破坏向土体内部破坏发展;通过在Jewell界面强度模型中引入与粗糙度相关的粗糙效应系数,建立了考虑粗糙度的接触面峰值剪切强度模型;将不同粗糙度条件下的模型计算值与试验值进行对比分析,验证了本文模型的合理性。     

压实度和含水率对高液限土宏微观力学特性的影响

为了研究高液限土在压实度和含水率变化时的力学性能,开展了室内无侧限抗压强度试验,并基于PFC2D 进行了数值模拟计算。研究结果表明:高液限土的宏观力学性能与压实度和含水率密切相关,微观力学性能与粒团形态、孔隙率、黏聚力、摩擦力等相关;随着高液限土压实度的增大,土样孔隙率减小,粒团形态趋于复杂,土样破坏应力逐渐增大,破坏应变逐渐减小,压实度与破坏应力、破坏应变呈线性变化关系;随着高液限土含水率的增大,土样黏聚力减小,摩擦力减小,土样破坏应力和破坏应变均逐渐减小,含水率与破坏应力、破坏应变呈线性变化关系。     

矿物掺合料对混凝土塑性收缩裂缝的影响

针对高胶凝材料用量泵送混凝土早期塑性收缩开裂现象普遍存在并导致混凝土结构耐久性衰减的问题,进行了掺合料对混凝土早期塑性开裂的影响效果比对试验,研究了花岗岩石粉、粉煤灰对混凝土工作性、抗压强度、早期塑性抗裂性能的影响规律,结果表明:掺合料品种、掺量对混凝土早期塑性开裂性能影响差异显著,15%~20%掺量的粉煤灰或15%掺量的花岗岩石粉能有效降低混凝土早期开裂风险。     

隧道超前预报的TSP3D 技术

将隧道超前预报的TSP3D 技术与现有的TSP203 技术进行了对比,并对广梧高速公路五指山隧道进行了超前预报。研究结果表明: TSP203 技术基于地震波的时距曲线,TSP3D 技术基于地震波传播过程中的能量损失,二者基本理论有较大的差别;二者现场参数采集的差别主要体现在空间布点的量的差异; TSP3D 技术能更全面、立体、直观地反映工程实际情况。布点的量的差异; TSP3D 技术能更全面、立体、直观地反映工程实际情况。     

固废基软土固化材料的研制及在浅层就地固化工程中的应用研究

研究了固废(矿渣粉、钢渣粉)粒径对其活性及固化土性能的影响,开展了固化剂配合比试验及微观分析,并将固化剂应用于某工程浅表层就地固化试验段。结果显示,固废粒径与其活性及固化土的力学性能呈负相关性,活性与固化土性能呈正相关性;碱激发剂复配固化土性能优于单一效果,总量不变时固化土的早期性能与矿渣粉相对掺量成正比,与钢渣粉相对掺量成反比;确定的试验段用固化剂室内7 d强度为0.17 MPa,至28 d龄期时仍有近30%强度增长;固化剂固化土中产生的大量C-S-H等凝胶胶结了土颗粒成为一个整体;就地固化工程试验段显示,固化剂掺量为4.5%时7 d龄期固化土承载力即已达到设计要求的28 d无侧限抗压强度0.15 MPa。