多孔沥青混合料空隙率与关键筛孔相关性研究

基于试验对关键筛孔通过率同多孔沥青混合料空隙率之间的变化规律进行分析,得出PAC-13中,2.36 mm筛孔的通过率与空隙率的线性相关系数最好,且当2.36 mm筛孔通过率增大3%时,混合料的空隙率减小约2%;通过灰色关联理论分析得出,在2.36~4.75 mm、1.18~2.36 mm和0.6~1.18 mm 3档集料中,对混合料空隙率大小影响最主要的是2.36~4.75 mm集料含量,该档集料含量关系到混合料能否形成稳定的骨架-空隙结构。     

沥青混合料级配离析定量评价与相关性研究

根据21种常规级配,制备Superpave旋转压实试件用以评价沥青混合料的级配离析.利用数字图像处理技术,获得试件截面图像,并根据FeretDiameter提取图像中各档粗集料的颗粒信息.改进了结构各向异性的体视学评价方法,提出使用粗集料结构系数Jf作为评价沥青混合料试件级配离析的指标参数.对各级配的Jf值和各档粗集料分计筛余百分率关系进行了线性回归,其复相关系数R达到0.962 1.对于颗粒最大标称粒径相同的级配,使用灰色关联分析,得出结论：除颗粒最大标称粒径为9.5 mm级配外,Jf受级配中第3大筛孔分计筛余百分率影响最大.     

新型橡胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料级配优化

新型橡胶粉和抗车辙剂改性沥青混合料路面高低温性能稳定,为优化其级配设计并提高路用性能,采用均匀设计法和正交设计法分别确定粗细集料关键粒径的筛孔通过率,对试验数据进行回归分析,通过综合粗细集料级配优化结果确定混合料集料总体最优级配,并通过分析优化级配下的高低温性能指标验证级配的适用性.试验结果表明,混合料嵌挤形成最优骨架结构时,粗集料最大含量占65%;能显著影响混合料高低温性能的因素是粗集料4.75 mm筛孔通过率、2.36 mm细集料筛孔通过率及油石比;建议混合料关键粒径16～13.2、13.2～9.5、9.5～4.75、4.75～2.36、2.36～0.3、0.3～0.075 mm的筛孔通过率分别为95%、67%、32%、20%、13.5%、5%,并给出建议的油石比为4.7%,最后给出了优化级配范围.     

基于CT断层扫描图像的混凝土粗集料三维虚拟筛分

分析了基于数字图像进行混凝土级配分析的主流方法的局限性,并说明了采用工业CT技术手段的独特优势。按照沥青混合料粗集料分级粒径范围制作了5个试件,利用工业CT扫描获取粗集料体积参数。对3类集料体积数字计算方法的准确性进行了比较。通过球面调和变换表征粗颗粒的三维表面轮廓,并在此基础上获取L、W维度位置,并截取出通过筛孔控制平面。经过一系列数字图像处理手段,最终判定集料所能通过的方孔筛的筛孔大小。验证结果表明,基于CT断层扫描图片可以较准确地实现混凝土粗集料的三维虚拟筛分。     

轻集料对轻质超高性能混凝土性能影响研究

以万州新田长江大桥工程为依托,通过试验研究了轻集料的颗粒级配、粒径、粒型、筒压强度和预湿程度等对轻质超高性能混凝土(LUHPC)工作性能、力学性能和收缩的影响,同时通过轻集料孔结构分析和SEM初探了轻集料改善LUHPC性能的微观机理。研究结果表明:随着轻集料最大粒径的减小和筒压强度的增大,LUHPC的表观密度增大,力学性能提高;当细轻集料粒径2.36～4.75mm∶1.18～2.36mm为7∶3时,细轻集料与各种粉料间的堆积程度最大,抗压强度最高;圆球型细轻集料制备最适合制备LUHPC;随着轻集料预湿饱水程度增加,LUHPC内部相对湿度提高,LUHPC收缩减小。高强细轻集料的多孔结构,可以吸收大量水分,混凝土在凝结硬化后可形成轻集料-水泥石界面处的嵌锁结构,从而大幅度提升LUHPC性能。     

一种新型垂直分腔颗粒阻尼器振动特性分析研究

提出一种新型垂直分腔颗粒阻尼器,适用于土木工程的减震.为研究阻尼器的减振效果,使用离散元仿真分析不同粒径、不同密度、不同激励强度对结构的减振情况.结果表明:一种新型垂直分腔颗粒阻尼器减震效果优于相同条件下堆积型颗粒阻尼器.同时颗粒粒径越大,颗粒密度越大,颗粒减震效果越好.     

AC-13改性沥青混合料劈裂强度的影响因素及其与马歇尔性能指标的相关性

应用正交试验设计和统计分析方法研究了AC-13改性沥青混合料在15℃时的劈裂强度的影响因素和排序,以及与马歇尔性能指标的相关性。结果表明,细集料级配对劈裂强度影响显著,其筛孔通过率的排序为2.36mm筛孔4.75mm筛孔0.075mm筛孔油石比9.5mm筛孔。其中,2.36mm筛孔通过率对劈裂强度影响接近高度显著,而油石比和9.5mm筛孔通过率对劈裂强度影响不显著;劈裂强度与马歇尔性能指标之间存在较为明显的线性相关性,绝对相关系数均大于68%,随空隙率的逐渐增大,劈裂强度衰减近30%。     

多孔沥青混合料PAC-13空隙率预估模型

基于多孔沥青混合料的室内试验结果,分析了关键筛孔通过率和关键集料含量对PAC-13空隙率的影响规律,根据分析结果,选取4.75mm、2.36mm和0.075mm筛孔通过率以及1.18～2.36mm集料含量作为模型参数,采用多元线性回归方法建立PAC-13空隙率预估模型。结果表明,多孔沥青混合料PAC-13中,2.36mm和4.75mm的筛孔通过率以及粒径为1.18～2.36mm的颗粒含量同空隙率呈线性负相关;根据所选的4个参数建立的空隙率预估模型具有良好的拟合效果;沥青用量或油石比也会影响多孔沥青混合料空隙率大小,油石比每提高0.5%,空隙率降低约1.1%。     

细集料含量对低掺量水泥稳定级配碎石性能的影响分析

低水泥掺量稳定级配碎石结构层能有效改善路面结构受力特点和基层收缩特性，为研究低水泥掺量稳定级配碎石细集料关键筛孔2.36 mm通过率对其性能的影响，保持粗集料用量相对不变，改变细集料的掺配比例，通过力学性能试验检测分析低水泥掺量稳定级配碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度、CBR、抗压回弹模量和干燥收缩情况。结果表明：细集料含量过少会形成骨架空隙结构，降低混合料的力学性能；为保证混合料的密实度，在低水泥掺量稳定级配碎石混合料的级配设计中，2.36 mm筛孔的通过率宜取22%。     

沥青混合料的细观结构分析软件MASAC指标体系

基于图像处理算法研究的基础上,编制适用Windows系统的用于专门进行沥青混合料的细观结构分析软件MASAC。主要阐述沥青混合料的细观结构分析软件MASAC指标体系,并对部分指标的功能进行简单的介绍。该指标体系分成5大类,即:集料颗粒的形状、集料颗粒的排列方式、集料颗粒的接触关系、集料间孔隙以及集料的分布状态。在对细观结构分析的基础上,可以研究沥青混合料细观结构与宏观性能的内在联系,评价沥青混合料均匀性好坏。     

紧密堆积理论与表征方法在水泥复合胶凝材料中的应用

水泥复合胶凝材料的堆积密实度将直接影响新拌净浆、砂浆、混凝土的工作性能以及硬化体的强度、耐久性。阐明了固体颗粒紧密堆积理论,比较了水泥复合胶凝材料体系堆积密实度评价方法的特点,从颗粒形状、颗粒粒径以及粒度分布3个方面,阐述了影响水泥复合胶凝材料堆积密实度的关键因素,指出了水泥复合胶凝材料密实填充效应研究存在的问题。     

粒度分布对干式捣打料性能的影响

按照紧密堆积理论,根据Andreasen方程中的粒度分布系数n值的变化计算出不同的粒度组成,并以此为依据进行配料,分别测试了不同粒度组成时各试样的堆积密度、烧后体积密度和烧后耐压强度.结果表明:粒度分布对干式捣打料的各项性能有较大的影响;在干式捣打料的配比选择过程中,不能惟一追求达到最大的体积密度,而应综合考虑颗粒和细粉组成对烧结性能的影响,选取适当的粒度分布,使材料既能获得较紧密的颗粒堆积,又能具有好的烧结性能.     

烧胀助剂对高强粉煤灰陶粒性能的影响

在粉煤灰中掺入不同比例的助胀剂和助熔剂,利用可控武电热炉对高强粉煤灰烧胀陶粒进行了试验研究。结果表明:在焙烧温度为1250～1280℃,焙烧时间为25～30 min时,随着助胀剂掺量的增加,粉煤灰烧胀陶粒的体积密度、表观密度和24 h吸水率逐渐减小;助熔剂掺入后可显著提高陶粒的颗粒强度,降低其吸水率,改善陶粒内部的孔形结构;易烧系数与粉煤灰陶粒的孔隙率、颗粒强度呈较好的线性关系。     

粗集料嵌挤填充特性试验研究

采用均匀设计方法,研究不同状态下不同级配粗集料的密实性和稳定特性,为合理设计粗集料级配奠定基础。研究结果表明,不同粗集料由于表面纹理、颗粒形状和力学性能的不同,其密实性和稳定性不尽相同。粗集料级配优化设计,应对其密实性和稳定性进行综合控制。     

一种均匀黏性土黏聚力计算方法

黏聚力是黏性土的重要力学性能参数,土的密度、孔隙比是影响黏聚力的重要因素,但密度、孔隙比变化时土的黏聚力难以估算。作者依据固体颗粒分子吸引力理论,研究了均匀黏性土黏聚力随孔隙比及干密度的变化规律。以颗粒均匀的黏性土为研究对象,将土体简化为由土颗粒与粒间孔隙2个部分、依靠土颗粒间吸引力连接而成的整体,将黏聚力简化为单位面积上土颗粒间吸引力的合力;基于此,提出均匀黏性土孔隙结构模型,推导了土颗粒净距与土体孔隙比的函数关系,分析了土颗粒净距随孔隙比的变化规律。根据Lifshitz固体颗粒分子吸引力理论,建立了均匀黏性土黏聚力与干密度、孔隙比之间的函数关系,据此提出一种考虑密度、孔隙比变化的均匀黏性土黏聚力计算方法。通过均匀细粒土的直剪试验测得了不同含水量下的黏聚力,将理论计算结果与直剪试验结果相对比,验证了所提黏聚力计算方法的合理性。结果表明：均匀黏性土颗粒净距与孔隙比正相关,但随孔隙比增大,其对土颗粒净距的影响逐渐减小;黏聚力与干密度正相关,与孔隙比负相关,且随干密度的增大,其对黏聚力的影响更加显著。     

连续粒度分布的充填效率

颗粒粒度分布的堆积效率是制备高浓度水煤浆的关键技术之一 ,在建材、化工、粉体工程、涂料等工业及农业中的土壤等学科领域也十分重要 .由于实际粒度分布多属连续分布 ,现有理论还不能解决连续分布堆积效率的计算 .针对这一问题 ,提出了对连续分布先作离散处理 ,再按粒径与孔径比划分成若干窄级别 ,在计算机上进行隔层随机模拟堆积 ,计算任一粒度分布堆积效率的方法 .     

大颗粒填充床堆积和阻力特性研究

试验研究了市售烧结矿颗粒的形貌特征及其构成的密堆积填充床特征.研究显示颗粒形貌对填充床堆积特性、流体穿过填充床的流动特性的影响确实存在.研究发现：烧结矿颗粒相对规则,颗粒越小球形度越高;相同烧结矿颗粒不同密堆积的空间空隙分布不同;操作阻力或压降测量显示了奇怪的数据,即阻力系数先升后降;试验范围内,最高操作速度下压降与床高成线性关系,速度降低后这种线性关系不复存在.     

颗粒形态对粗粒土渗透系数影响的数值模拟研究

土体渗透系数是关系工程稳定性、安全性的关键因素。土体是一种散粒体材料,已有研究多关注颗粒级配、密实度、颗粒大小对渗透系数的影响。为研究颗粒形态这一关键微观特征对土体渗透系数的影响,采用孔隙流体渗流过程数值模拟方法,研究了球形颗粒和多面体颗粒试样的渗透系数。结果表明,颗粒形状越复杂,孔隙形状的复杂程度越高,渗透系数因而越低。多面体颗粒试样的渗透系数明显小于球形颗粒试样,两者比值在35%到50%之间。     

邯郸地区再生骨料在混凝土和砂浆中应用

全面研究了邯郸地区用砖混结构建筑垃圾生成的再生骨料的粒径、堆积密度、吸水率、筒压强度等基本性能。通过试验,分别测试了以建筑垃圾为骨料的再生混凝土的干表观密度、抗压强度、抗渗性、抗冻性等相关的物理力学性能、以混凝土废渣为粗骨料的再生混凝土的抗压强度和以建筑垃圾作为细骨料等体积替代砂浆中的砂的再生砂浆的抗压强度,并分别与普通混凝土和砂浆对比分析。试验结果表明：以建筑垃圾为骨料的再生混凝土具有良好的基本力学性能,强度最高可达C30;用混凝土废渣作为粗骨料配制的再生混凝土的强度等级可达C50;再生砂浆的强度不降低。     

高密实混凝土技术路线与性能研究

探讨了高密实混凝土技术路线与性能。依据骨料密实堆积的理论，利用粗细骨料与粉煤灰按照大小粒径致密堆积在一起，获得混凝土中骨料间的最小空隙Vv，再利用Vv来控制混凝土中的浆体用量Vp，从而达到减少混凝土中水泥用量和单位用水量的目的。高密实混凝土因为骨料颗粒搭配情况良好，密实堆积，这有助于减少骨料之间的滑动阻力，在高效减水剂的作用下，拌制出高流动性、易泵送的混凝土。同时，只需少量水泥浆，致密堆积混凝土的设计强度通过骨料间传递应力即可达到。