多孔混凝土基层层流状态临界水力梯度研究

渗透系数是表征多孔混凝土排水性能直接有效的指标,为应用Darcy定律测试多孔混凝土的渗透系数,必须首先给出Darcy定律对多孔混凝土的适用范围.从Darcy试验定律引出渗透系数的概念,分析了渗透系数的物理基础.通过类比管道流和多孔介质中的流动,提出Darcy定律对于多孔介质中流动的分类方法.利用自行研制的渗透仪,根据渗流速度与水力梯度的相关关系,得出为满足层流状态,不同级配、不同水泥用量多孔混凝土水力梯度的临界值,并提出常用配合比多孔混凝土的临界水力梯度建议值.     

基于工作性的湿喷射混凝土配合比设计

针对湿喷射混凝土的工作性存在可压送性与可喷性难于协调统一的特点,借鉴Chapdelain提出的可压送混凝土的最少胶浆理论,按照计算法与简易试验法确定了合成集料紧装堆积状态下的空隙体积,依据润滑层相对胶浆体积量公式计算了润滑层胶浆量,提出了基于工作性的湿喷射混凝土配合比设计方法,在隧道斜井应用中表明该方法可行。     

逐级填充式沥青混合料粗集料骨架级配设计

沥青混合料的级配是影响沥青路面使用性能的主要因素,而粗集料的骨架是影响级配的首要因素。通过集料逐级填充试验以及粗集料间隙率VCA和骨架强度CBR双控制指标来分析粗集料各粒径之间的相互作用,且采用均匀设计和灰色系统理论分析确定粗集料的关键粒径,推荐粗集料各粒径含量范围。结果表明,逐级填充式沥青混合料粗集料骨架级配与粗集料间隙率VCA和骨架强度CBR之间具有良好的相关性。     

贫混凝土基层沥青路面温度-荷载耦合应力分析

为了分析贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度-荷载耦合应力状况,通过三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量及基层缩缝宽度对沥青路面温度-荷载耦合应力的影响.研究表明:沥青面层厚度和基层缩缝宽度对路面温度-荷载耦合应力有显著影响;基层厚度和模量时耦舍应力的影响不显著.适当增加沥青面层厚度对预防反射裂缝十分有效;改变贫混凝土基层的厚度和模量对预防反射裂缝作用不大;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著.     

多孔混凝土基层的应力-应变特性

为进行多孔混凝土基层路面的结构设计,需研究其应力-应变特性.通过小梁试件三分点加荷试验及棱柱体试件轴心抗压试验,分别测试多孔混凝土的弯拉弹性模量与轴心抗压弹性模量.对试验结果进行回归分析,得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度之间分别符合相关性良好的幂指数关系,并据此得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度的对应关系表,作为其弹性模量的推荐值.     

沥青稠度对SMA路用性能影响研究

通过采用不同标号的沥青对ＳＭＡ混合料进行了较为系统的路用性能试验研究,分析了沥青稠度对沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能的影响。研究结果表明,采用低标号沥青的ＳＭＡ混合料比高标号沥青具有更为优越的路用性能。     

超早强修补水泥混凝土的低脆性能研究

超早强修补水泥混凝土的主要技术难点是在满足施工要求的前提下,使水泥混凝土在尽可能短的时间内达到通车要求,同时使新旧混凝土具有良好的整体性。本文通过室内试验研究,成功地解决了在普通混凝中掺入超早强修补剂,使修补水泥混凝土路面在数小时内达到通车要求,并大幅度降低了修补混凝土脆性高的技术缺陷,同时本文从机理上分析了修补水泥混凝土产生超早强及低脆性能的原因。     

Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料水稳定性能研究

为探讨Miber Ⅰ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性能,通过冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,分析了掺入Miber Ⅰ型矿物复合纤维的AC-13和SMA-13沥青混合料水稳定性的影响因素,并运用灰关联熵分析法,以冻融劈裂强度比和浸水马歇尔残留稳定度为参考序列,探讨了纤维掺量、4.75 mm筛孔通过率、沥青针入度、沥青用量、沥青饱和度和沥青混合料空隙率等因素对混合料水稳定性的影响显著程度.研究结果表明:纤维掺量对MiberⅠ型矿物复合纤维沥青混合料的水稳定性影响最为显著,Miber Ⅰ型矿物复合纤维能够有效地改善沥青混合料的水稳定性.     

SAMPAVE混合料压实特性研究

SAMPAVE混合料具有抗裂、防渗、粘结等特性,为了研究其压实特性,采用旋转压实(SGC)法及马歇尔方法对SAMPAVE混合料级配和体积参数进行了系统研究。分析了SGC曲线,得出宜采用旋转压实50次进行试验分析,并分别推荐了SGC法和马歇尔法体积参数的控制指标。进行了SGC法和马歇尔法各体积参数的对比分析,得出将马歇尔法设计的最佳用量下调0.2%,即可得到工程所需的最佳沥青用量。     

潮湿状态下路面抗滑性能分析

通过简化圣维南模型计算路面水膜厚度,并根据水力学理论,简化轮胎动水压力,得出潮湿状态下路面附着系数计算公式。应用有限元方法,分析轮胎在车辆荷载作用下下沉量,将其与经验公式对比,验证模型可行性。最后,建立有限元模型模拟轮胎与路面接触,分析在不完全滑水状态下轮胎荷载、行车速度、轮胎气压、水膜厚度对轮胎-路面接触面积及附着系数的影响,分析结果表明,随轮胎荷载增大,轮胎-路面接触面积变大,附着系数增大;随行车速度增大,附着系数在速度40～80km/h区间内下降较为平缓,在速度80km/h后,下降趋势较为急剧;随胎压增大,附着系数在胎压220～260kPa区间内下降较为剧烈,在胎压260kPa以后则变化较小;水膜厚度低时,附着系数随行车速度变化剧烈,而水膜厚度大时,则趋于平缓。