玄武岩纤维改善心墙沥青混凝土性能的最佳掺量研究

为探究玄武岩纤维改善心墙沥青混凝土性能的最佳掺量,通过沥青混凝土单轴压缩、小梁弯曲、拉伸和水稳定性试验对0%～0.8%(占沥青混凝土质量比)不同玄武岩纤维掺量配制的心墙沥青混凝土的物理力学性能进行了研究。结果表明,掺加玄武岩纤维后的心墙沥青混凝土各项物理力学性能均得到了不同程度的提升。其中,当玄武岩掺量为0.6%时,心墙沥青混凝土的各项性能提升最高,压缩强度最大程度提高50.39%,弯曲强度提高44.22%,拉伸强度提高效果最为明显,提高了154.72%,水稳定系数提高25.61%。表明在配制心墙沥青混凝土时,添加玄武岩纤维能有效改善心墙沥青混凝土的各项物理力学性能,且玄武岩纤维最佳掺量在0.6%左右。     

透水性沥青混合料目标空隙率研究

为了更好地确定透水性沥青混合料的目标空隙率,设计了测量连通空隙率的试验,采用相同的原材料、级配组成以及制备方法,按照不同的油石比,制备了6组不同空隙率的透水性沥青混合料试件并测定了它们的空隙率、连通空隙率以及2.0%坡度下的透水系数;对三者的关联性进行了研究分析,结果表明,空隙率与连通空隙率呈线性关系,空隙率与透水系数呈指数关系。基于降雨强度,推导出了横坡为2.0%的透水性沥青路面混合料的目标空隙率的设计公式。     

基于PPR无假定建模的沥青胶浆拉伸强度变化规律分析

沥青胶浆在沥青混凝土中起着填充空隙、粘结粗细集料、传递荷载等作用,对沥青混凝土的结构及强度的形成有着重要影响。通过均匀正交试验设计,以填料类型、填料浓度、试验温度为影响因素研究了沥青胶浆的拉伸强度,并采用极差、方差分析及投影寻踪回归分析,得出沥青胶浆拉伸强度影响因素的主次顺序及变化规律。填料浓度对拉伸强度影响特别显著,且随填料浓度的增加拉伸强度急剧增大;试验温度和填料类型对拉伸强度有显著影响,拉伸强度随试验温度的降低而增大,填料的碱性越强,沥青胶浆拉伸强度也越大。     

基于黏附性的水泥稳定RAP混合料性能改善研究

为解决再生混合料力学性能较差的问题,通过老化试验和不同老化程度的混合料无侧限抗压强度、劈裂强度试验,分析研究回收沥青路面材料(RAP)老化程度对混合料性能的影响;通过集料比表面积和有效沥青膜厚度初选乳化沥青剂量,并分析乳化沥青剂量与混合料抗压强度、劈裂强度和回弹模量的关系,计算得到最佳乳化沥青剂量.结果表明:RAP料老...     

不同金属添加剂对沥青混合料路用性能及微波愈合特性的影响分析

基于微波加热的沥青混合料自愈合是一种有效的沥青混合料裂缝愈合技术。这类沥青混合料通常含有促进微波加热的金属添加剂,为探究不同金属添加剂对沥青混合料愈合特性的影响,对比了不含金属添加剂的普通沥青混合料以及添加钢丝棉纤维、钢刨花和钢渣的沥青混合料的微波加热效率和裂缝愈合能力。微波加热效率通过相同微波加热时间下沥青混合料的升温速度来评价。裂缝愈合能力采用微波愈合前后沥青混合料半圆弯曲试验峰值荷载的比值作为评价指标。此外,不同金属添加剂对沥青混合料路用性能的影响采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验以及冻融劈裂试验来进行评价。试验结果表明:添加钢丝棉纤维、钢刨花以及钢渣后沥青混合料的微波加热升温速率相比普通沥青混合料分别提高了22.28%、16.20%和39.49%,裂缝愈合能力相比普通沥青混合料分别提高了9.44%、3.78%和16.99%。钢丝棉纤维、钢刨花和钢渣3种金属添加剂可以不同程度地改善沥青混合料的路用性能。     

改性沥青混合料路用性能的对比研究

为了研究掺加不同改性剂高模量沥青混合料作为基层材料的路用性能,解决沥青混凝土路面的流动性车辙问题,文章以AC-25C级配沥青混合料为研究对象,对70#普通沥青混合料以及掺加SBS、RA和PR.M改性剂的沥青混合料进行车辙试验和SPT动态蠕变模量等试验,改性剂的掺加量均为0.7%。结果表明,掺加改性剂后的沥青混合料路用性能较普通沥青混合料有显著提高;因沥青混合料多数情况下承受的是动态荷载,故通过对比动态模量的结果可知,55℃时掺加RA改性剂沥青混合料的动态模量明显高于掺加PR.M改性剂的沥青混合料。因此提出掺加RA改性剂的高模量沥青混合料作为基层的全厚式高模量沥青混凝土路面,将有效解决沥青混凝土路面的流动性车辙问题。研究成果对改善全厚式高模量沥青混凝土路面的车辙问题具有指导意义或参考价值。     

添加剂对高模量沥青及其混合料性能的影响

为了给沥青路面推荐较优高模量沥青混合料添加材料,采用车辙试验、冻融劈裂试验和小梁弯曲试验,以试件的最大变形、冻融劈裂强度比(TSR)和疲劳寿命为评价指标,对比研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和聚乙烯(PE)两种添加材料,在不同添加剂量条件下对比沥青混合料的性能作用效果。根据研究结果在夏季高温地区,建议采用添加剂量为4.0%的聚合物SBS;在夏季多雨地区或者交通量繁重路段,建议聚合物SBS和聚乙烯PE混合使用,并且掺量为3%。     

某水利枢纽工程中防渗墙结构复合型混合料力学特性试验研究

针对某水利枢纽工程防渗墙复合型混合料力学特性,研究不同掺量配合比与试验环境因素影响下混合料力学变化特性。研究结果如下:(1)获得了水泥含量与峰值偏应力为正相关,但与变形为负相关,低水泥含量试样体积变形扩容点较为滞后;围压愈高,水泥含量对混合料强度促进作用愈显著。(2)分析了膨润土含量对混合料强度以及变形影响特性。(3)研究了混合料试样三轴力学围压效应,但仅在扩容阶段较为显著。(4)获得了养护龄期对混合料力学特征影响,养护龄期与混合料试样峰值应力为正相关,且可约束试样变形发展,当围压增大,可减弱养护龄期对混合料强度增长效应。以期研究成果能为水利工程中防渗墙结构原材料认识及防渗体系建设提供一定参考。     

沥青混合料理论最大相对密度试验方法研究

沥青混合料的理论最大相对密度是沥青混凝土的一个重要参数,因而其测试方法的准确性也尤其重要。现行试验规程中给出了三种用于测试沥青混合料理论最大相对密度的方法,测试方法并不统一。本文分别采用这3种不同试验方法对同一沥青混合料样品进行测试比较,分析了各种试验方法的不足之处。同时还采用3组不同吸水率的集料研究了集料吸水率对各种测试方法的影响。通过对比试验揭示了不同试验方法的对试验结果的影响,最后对三种试验方法提出了建议。     

UHPC-AC复合路面沥青层剪应力试验研究

为避免超高性能混凝土(UHPC)下面层、沥青混凝土(AC)面层新型复合式路面结构发生早期破坏,利用BISAR3.0软件模拟不同水平力系数等参数下最大剪应力分布;采用斜面剪切法进行UHPC-AC层间、沥青混合料抗剪强度试验;依据规范进行沥青层剪应力指标校核分析。结果表明：复合路面沥青层内最大剪应力均出现在路表处,各计算面最大剪应力在深度方向呈对数减小;水平力系数和UHPC-AC层间结合状态对剪应力影响最为明显,沥青层内最大剪应力随水平力系数增大呈线性显著增大,随UHPC-AC层间摩擦参数增大呈抛物线变化,随UHPC层、沥青层厚度与模量变化而微变化;嵌石处理层间抗剪强度较喷洒粘结层明显提高,且随嵌石粒径、撒布量增大而增大;不同沥青混合料抗剪强度差异明显;复合路面沥青层剪应力指标校核结果说明沥青面层在早期不会发生层间破损以及路表剪切疲劳破坏。该研究为UHPC-AC复合路面结构分析与设计提供了重要计算参数。     

玄武岩纤维对水泥土力学性能的影响效应研究

水泥土中掺入玄武岩纤维,在不同的水泥含量(10%、15%、20%、25%)条件下,选取5种长度(6 mm、12 mm、18 mm、24 mm、30 mm)和4种掺量(0.3%、0.5%、0.7%、1.0%)作为变量,制作不同龄期的立方体试块(7 d、14 d、28 d),进行无侧限抗压试验和劈裂抗拉试验,研究玄武岩纤维掺入水泥土后对水泥土抗压强度和抗拉强度的影响效果,最终确定了玄武岩的较优掺入长度为18 mm,最优掺量范围为0.5%~0.7%。结果表明,玄武岩纤维对水泥土抗压抗拉强度均有所提升。     

水胶比对掺粉煤灰混凝土强度的试验研究

本试验以C30为设计强度,选定粉煤灰掺量为30%,取水胶比为0.36、0.4和0.5,考核指标为7 d、28 d和90 d混凝土试件的抗压和抗拉强度。研究表明,随着龄期的增长,试件抗压强度和劈拉强度基本上逐渐增大;随着水胶比减小,混凝土试件抗压和劈拉强度随之增加。经本次试验数据分析,粉煤灰掺量为30%的最优水胶比为0.4。     

乌东德大坝低热水泥全级配混凝土强度性能试验研究

为正确评价乌东德大坝低热水泥混凝土的强度性能,在施工现场分春夏秋冬4次浇筑成型低热水泥全级配和湿筛混凝土试件,开展不同龄期混凝土抗压强度、劈拉强度、轴压强度和弹性模量试验研究.根据试验结果,对低热水泥混凝土强度性能的时变特性及全级配和湿筛混凝土强度性能的换算关系展开分析.结果表明,不同季节低热水泥混凝土的抗压和劈拉强度...     

玄武岩纤维提升水泥土抗拉性能的试验研究

为研究玄武岩纤维对水泥土抗拉力学性能的影响,选取不同长度、直径及掺量的玄武岩纤维掺入水泥土,通过开展单轴拉伸试验、无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验,并采用正交试验极差法,分析了玄武岩纤维对水泥土的应力-应变曲线、抗拉强度、拉压强度比和破坏形态的影响规律和微观作用机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的单轴抗拉试验应力-应变曲线可分为弹性变形、破坏、残余强度和稳定4个阶段;纤维变量对抗拉性能影响大小依次顺序为长度、掺量、直径;玄武岩纤维长度9 mm和掺量1.5%为玄武岩纤维的最优单掺参数。玄武岩纤维水泥土的拉压比较未掺入纤维的水泥土的拉压比高,但纤维种类和掺量等对纤维水泥土的拉压比影响较大;三维随机网状分布的玄武岩纤维可提升水泥土的抗拉强度和韧性。     

纤维增强水泥复合材料断裂韧性研究

用紧凑试件的拉伸试验方法研究了碳纤维和聚丙烯纤维对掺入了30%粉煤灰或10%硅粉的水泥砂浆断裂韧性的影响.对纤维增强水泥砂浆的抗裂增韧机理进行了初步分析.试验结果表明,高弹性模量的碳纤维对水泥砂浆既能增强,又可显著增韧;低弹性模量的聚丙烯纤维对水泥砂浆只能增韧.     

不同初始缝高比的混凝土断裂试验及边界效应分析

为了解决直接法(轴向拉伸试验)和间接法(劈裂拉伸试验、弯曲拉伸试验)测试抗拉强度的试验结果相差较大的问题,通过不同初始缝高比早龄期混凝土的楔入劈拉试验,基于已有的Hu-Guan边界效应理论模型,拟合得到两个真实的断裂参数——断裂韧度和抗拉强度,然后基于双K断裂模型,根据试验测得的起裂荷载、峰值荷载及临界裂缝张口位移值,计算初始缝高比为0.05～0.70共8组试件的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度。结果表明:Hu-Guan边界效应模型拟合计算得到的抗拉强度值与劈裂抗拉试验值相差4.85%,得到的断裂韧度值介于双K模型计算范围内,验证了已有的边界效应模型适用于确定混凝土材料的真实断裂参数;起裂断裂韧度不受初始缝高比的影响,失稳断裂韧度在0.05≤α≤0.4范围内随初始缝高比的减小而增大,在0.4≤α≤0.6范围内,其值为一常数,在0.6≤α≤0.7时,其值有明显的下降趋势。     

道路沥青混凝土配合比设计

介绍了某道路沥青混合料配合比设计要求及配合比设计过程,总结出当驼峰骨料给目标配合比带来困难而工程区附近又没有其他可供选择的料源时,可以考虑通过改装拌和楼来改善骨料级配。通过大量试验,给出了粘结层AC-20型和磨耗层AC-14型沥青混合料的合成级配曲线及最佳沥青含量,这对类似工程具有重要的参考价值。试验还证明,对于酸性骨料,在矿料中加入一定比例的水泥可以增强沥青混合料的水稳定性,同时也改善了沥青混合料的力学性能。利用美国ASTM D4867标准检测沥青混合料的水损害,方法既简便又切合实际,值得推广。     

钢纤维喷射混凝土力学性能研究及应用

以不同体积掺率的钢纤维作为因变量,设计了钢纤维喷射混凝土的配合比,通过室内试验检测了其力学性能,并通过工程应用实例对其在隧道工程中应用效果进行研究。室内试验表明:当钢纤维体积掺率由0.0%增加到0.8%时,各龄期下钢纤维喷射混凝土的抗拉与抗折强度得到了较大的提高;同时考虑满足钢纤维喷射混凝土的力学性能和经济效益的情况下,建议钢纤维的最佳体积掺率取0.6%。工程应用表明:在隧道二衬结构中采用钢纤维喷射混凝土后,具有施工方便、早期强度高、能够与围岩紧密接触并提供支护抗力,对围岩扰动少等优点,且衬砌结构受压应力较小,满足结构安全设计要求,应用前景广阔。     

旧水泥混凝土路面加铺水泥-泡沫沥青半柔性混合料的力学响应分析

针对旧水泥路面加铺沥青面层易出现反射裂缝问题,本文提出在旧水泥混凝土路面上铺筑水泥-泡沫沥青半柔性混合料再铺筑沥青面层,可显著降低面层开裂的可能性.为合理指导路面结构设计,论文采用ANSYS有限元软件进行路面结构力学计算,研究水泥-泡沫沥青半柔性混合料对路面结构力学的响应.研究得出旧水泥板上加铺水泥-泡沫沥青半柔性材料,可显著减弱沥青面层层底拉应力及层内最大剪应力,可有效缓解沥青层的反射裂缝的出现,同时还可以显著降低沥青面层对旧水泥板裂缝宽度的敏感性.在旧水泥混凝土板上加铺水泥-泡沫沥青半柔性混合料,其厚度不宜低于8 cm.     

混杂纤维改善LC30轻骨料混凝土性能试验研究

以LC30轻骨料混凝土为试验对象,研究了轻骨料预湿时间对混凝土抗压强度的影响,考虑了将体积率0．75%和1．5%的钢纤维分别与掺量600g/m3和1200g/m3的聚丙烯纤维单掺或混掺对混凝土拌合物工作性能、抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比、静力受压弹性模量的影响。结果表明,轻骨料混凝土3d抗压强度随预湿时间的延长有所降低,28d抗压强度有所增加;除单掺聚丙烯纤维对混凝土抗压强度呈现负增强效应外,其余纤维均能有效改善混凝土的力学性能;采用混掺体积率0．75%的钢纤维,600g/m3的聚丙烯纤维,在节省1/2钢纤维的基础上,表现出较好的协同混杂效应,尤以劈裂抗拉强度最为显著。