沥青混凝土在剪胀条件下的水力劈裂模型试验研究

随着沥青混凝土心墙坝坝高的增加,在高压水下心墙是否会发生水力劈裂越来越引起工程界的重视。已有试验表明,沥青混凝土孔隙率很小且沥青不会传递水压力,所以沥青混凝土的水力劈裂一般可以不考虑。但在实际工程中,剪胀会导致沥青混凝土孔隙率的增加,由此是否会引发水力劈裂问题尚不清楚。本文针对某工程进行了孔隙率增大后沥青混凝土的水力劈裂模型试验,结果表明,在孔隙率增大及局部拉应力作用下有发生水力劈裂的可能,说明针对实际工程中沥青混凝土可能发生的缺陷进行水力劈裂论证是必要的。     

温度对沥青混凝土动力特性影响试验研究

为研究温度对沥青混凝土动力特性的影响,对沥青混凝土开展了不同温度(4,10,17℃和22℃)条件下动三轴试验,采用等效线性模型分析其动力特性的变化规律。试验结果表明：沥青混凝土动模量E_d随温度降低而增大。高围压作用时,4℃条件下最大动模量E_dmax比22℃条件下的大3～4倍,且温度的降低导致动模量E_d的变化幅度增大;材料常数k值随温度降低有增大趋势,但n值随温度降低有减小趋势;阻尼比λ随温度降低而减小,4℃条件下阻尼比为22℃条件下的1/2,且温度的降低导致阻尼比λ的变化幅度减小。建立的多因素回归公式能较好地描述沥青混凝土最大动模量随温度、围压和固结比变化的定量关系。敏感性分析认为沥青混凝土动力特性对温度变化最敏感。     

水工室温沥青混凝土工程特性试验研究

为消除热沥青施工引起的环境污染问题,解决高寒条件下直接修建高沥青混凝土心墙坝的筑坝技术难题,开展水工室温沥青新技术,研制可用于沥青混凝土心墙的室温沥青,建立了室温沥青的混合料最佳配合比确定方法及拌和工艺;研制了高低温三轴试验温控装置,实现了三轴试验温度的全自动精确控制,针对不同类型沥青的混凝土试件进行不同温度条件下的三轴试验,揭示围压与温度对沥青混凝土心墙性能的影响规律,并对不同类型的沥青的适用性进行评价。研究成果可为类似复杂条件下沥青混凝土心墙堆石坝的设计、施工及运行管理提供科学依据,具有重要的理论与实践意义。     

不同温度条件下水工沥青混凝土抗压特性及防渗性能试验研究

为研究水工沥青混凝土在不同温度条件下的力学特性和经荷载作用后的防渗性能,在-30℃～30℃条件下对其进行了抗压试验研究,并对荷载和温度作用后的试件进行了渗透试验分析。试验结果表明:温度对水工沥青混凝土的应力-应变全曲线、抗压强度、弹性模量、峰值应变以及破坏模式等力学特性有显著影响。对比水工沥青混凝土在-30℃～30℃条件下应力-应变全曲线特点,可推断-10℃～0℃为其应力-应变特性变化的过渡温度区间。水工沥青混凝土的抗压强度和弹性模量随温度的升高而降低,峰值应变随温度的升高而增大。基于试验结果,本文提出的经验公式较好地反映了抗压强度、弹性模量以及峰值应变随温度变化的规律。在-30℃～0℃条件下,水工沥青混凝土的破坏模式主要为骨料开裂和沥青胶浆与骨料的黏结破坏;在10℃～30℃条件下,破坏模式主要为黏结破坏。此外,水工沥青混凝土经荷载作用后的防渗性能与温度环境有关。在10℃～30℃温度环境中,水工沥青混凝土承受7%的轴向压应变后,其渗透系数仍在10-7～10-6cm/s量级,防渗性能良好。     

塑性混凝土抗剪强度试验研究

为了探讨塑性混凝土抗剪强度的影响因素，采用直接剪切的试验方法，测得了塑性混凝土抗剪强度参数（粘聚力和内摩擦角）。在大量试验的基础上，对各组成材料对塑性混凝土抗剪强度的影响进行了详细的分析，得出了各因素对塑性混凝土抗剪强度的影响规律。结果表明，减小水胶比及粘土和膨润土的用量，增加水泥用量，同时在满足其他性能指标的前提下，适当减小粉煤灰和外加剂的掺量．可以提高塑性混凝土的抗剪强度。     

水工沥青混凝土劈裂特性影响因素分析

沥青混凝土配合比设计与分析是研究其物理力学性质的重要途径。依据正交试验设计理论设定3因素4水平16组试验,采用极差与方差分析法探究级配指数、填料用量及沥青含量对劈裂强度及劈裂位移影响程度,得到配合比参数最优组合;将配合比参数空间化,分析沥青混凝土劈裂特性分布规律。试验结果表明配合参数对沥青混凝土劈裂强度影响按级配指数、填料用量及沥青含量依次降低,对劈裂位移的影响程度相反。从强度而言,沥青混凝土劈裂强度优先考虑级配指数取值;从刚度角度,沥青混凝土劈裂强度优先考虑沥青含量取值。在可能存在水力劈裂的工程部位,选择沥青混凝土作为防渗体时,宜充分考虑其所处应力状态而择优选择适宜的配合比。     

环境因素对混凝土强度特性的影响

通过对哑铃形混凝土试件和立方体试件进行轴心抗拉、轴心抗压、劈裂拉伸试验,研究了混凝土在不同温度、湿度条件下的力学性能,并从微观角度指出混凝土内部孔隙中的自由水是引起混凝土力学特性变化的重要因素。试验分析表明：混凝土在低温下其轴心抗压强度、轴心抗拉强度和劈拉强度与在室温下相比有所提高,而在饱和条件下却降低了;饱和混凝土在低温条件下的强度有较大幅度提高。     

不同取芯温度对心墙沥青混凝土性能影响分析

结合某工程沥青混凝土心墙碾压试验,通过在不同温度钻芯取样进行其物理、力学性能试验。结果表明:碾压温度较高时,同一碾压层沥青混凝土产生一定程度离析,上部密度和理论最大相对密度均小于下部的现象;不同温度下钻取芯样的密度和孔隙率均有差异。当取芯温度为20、30、40℃时,单轴抗压强度与弯曲强度随取芯温度的增加变化不明显,取芯温度为50℃时,单轴抗压强度和弯曲强度均下降较多。     

碾压混凝土压剪强度分析

针对碾压混凝土受压剪作用问题,制作三级配本体、含层面试件和二级配本体、含层面试件,对试件进行单剪和双轴压剪试验,得到不同侧压应力下碾压混凝土的剪切强度。试验结果表明,施工层面削弱了碾压混凝土的抗剪性能;而侧压应力使碾压混凝土的抗剪能力显著提高,压应力越大,抗剪强度越高。根据双剪强度理论处理分析得到碾压混凝土的压剪强度曲线,该曲线与试验数据吻合,说明双剪强度理论真实反映了压剪破坏强度规律。     

堆石坝沥青混凝土心墙的试验与研究

为解决堆石坝沥青混凝土防渗心墙的技术问题,在室内进行沥青混凝土试验的基础上,在施工现场进行了多次试验研究.对材料的选用、场地布置、机械设备的配制、施工工艺、操作程序、质量标准、强度及防水性能等方面取得了一些经验和成果,为堆石坝沥青混凝土心墙的施工提供了可靠的技术参数.     

关于粗粒土抗剪强度特性的试验研究

粗粒土是粗颗粒土石混合料的总称,它的成因多种多样,粒径相差悬殊(有石、砾、砂、土粒),工程性能甚为复杂。但有一个共同的特点,都是由大小不等,性质不一的颗粒彼此充填成的散粒体。一般充填的愈密实,容重愈大,抗剪强度愈高,沉陷变形愈小,透水性有所减弱。粗粒土是一种分布广泛,储量丰富,工程性能良好的天然建     

考虑密度影响的粗粒料剪胀模型

密度对粗粒料的力学特性具有重要影响,而传统的土石坝应力变形分析较难考虑密度变化的影响.通过4组不同初始密度的粗粒料大型三轴试验,研究了密度对粗粒料强度和变形特性的影响.基于土石坝分析常用的邓肯-张模型,引入能反映粗粒料变形特征的Rowe剪胀方程,同时考虑密度对模型参数的影响,建立能考虑密度影响的粗粒料非线性剪胀模型.模...     

不同温度下掺玄武岩纤维水工沥青混凝土劈裂试验研究

【目的】为了解温度和纤维掺量对水工沥青混凝土抗裂性能的影响,【方法】采用长度6 mm的玄武岩纤维,开展了0℃、5℃、10℃下的掺纤维沥青混凝土巴西劈裂试验,并利用数字图像相关技术(DIC)对试样表面变形进行测量。【结果】结果显示：试验加载初期,试样的水平向变形不明显,当达到峰值荷载后,试样在上下压条之间的直线上出现明显的水平向应变,与裂缝扩展路径相对应,且掺入纤维增加了裂缝扩展路径的曲折程度;相同温度下,沥青混凝土的劈裂抗拉强度随纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势,0℃时,掺量0.8%对应的劈裂抗拉强度最大,5℃和10℃时,掺量0.6%对应的劈裂抗拉强度最大;在0℃的低温条件下,掺入0.2%的纤维可提高沥青混凝土的破坏拉伸应变,然而,当温度升高到5℃和10℃时,沥青混凝土的破坏拉伸应变随纤维掺量的增加呈先减小再增大的变化趋势;沥青混凝土断裂能随纤维掺量变化规律同样受温度影响,0℃和10℃时,断裂能随纤维掺量增加而增大,且掺量为0.6%～0.8%时,断裂能最大,但5℃时,断裂能随纤维掺量变化不明显。【结论】结果表明：在不同温度下,掺玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性能随纤维掺量的变化规律是不...     

长龄期水工混凝土强度特性试验研究

采用圆柱体横劈法测定了长龄期水工混凝土芯样未碳化层名义横劈强度、碳化层名义横劈强度及未碳化层与碳化层交接面名义横劈强度,分析了这3种强度之间的关系及其与碳化深度的关系,指出若要避免碳化后混凝土强度出现过大波动,应注意提高混凝土的质量。另外,还指出：圆柱体横劈法试验可以用来测试混凝土的抗压强度;自然环境下．像闸底板这类水工结构碳化混凝土的强度比未碳化混凝土的强度低,这与其他领域的研究结论相反。     

配合比参数对水工沥青混凝土防渗性能影响的试验研究

选取了21种配合比,制成沥青混凝土试件进行孔隙率试验,在试验的基础上,应用灰色关联分析的方法,研究了三大配合比参数即级配指数、填料含量和油石比对水工沥青混凝土孔隙率的影响,得到了在本文研究范围内,三大配合比参数对孔隙率影响的排序依次为:级配指数油石比填料含量,为实际工程优选沥青混凝土的配合比奠定了基础。     

温度因素对心墙沥青混凝土三轴力学性能的影响

为研究高寒地区温度因素对沥青混凝土心墙力学性能的影响,在不同温度(5、10、15、20℃)、不同围压(0.3、0.5、0.7、0.9 MPa)下进行了圆柱体常规三轴压缩试验。结果表明,温度对沥青混凝土心墙的应力-应变全曲线、破坏偏应力、抗剪强度、弹性模量、吸能能力以及破坏形式有显著的影响。在试验温度范围内,沥青混凝土心墙的破坏偏应力、抗剪强度以及弹性模量随着温度升高逐渐减小。其中,在5～15℃下降较快,15～20℃下降较缓,沥青混凝土的力学性能趋于稳定;内摩擦角以及拉压强度比(α)变化不明显;模强比呈现先下降后上升的趋势。此外,随着温度的升高沥青混凝土呈现塑性破坏特性越明显。