水泥路面混凝土配合比设计与耐久性研究

针对水泥混凝土路面耐久性问题,首先给出了脆性系数、断裂韧性与弯拉弹性模量三个评价指标,然后设计并进行了四因素(水灰比、砂率、水泥用量、水泥细度)五水平二次回归正交试验。通过实验数据分析得出结论:水泥混凝土在抵抗裂纹扩展方面最优设计配合比为水灰比:0.41;砂率:37.5%;水泥用量:406 kg/m~3;水泥细度:375 m~2/kg;水泥混凝土在刚度方面最优配合比考虑为水灰比:0.41;砂率:32%;水泥细度:300 m~2/kg;综合四因素考虑最终给出了路面水泥混凝土耐久性配合比建议范围:水灰比:0.38~0.41;砂率:35.2%~37.5%;水泥用量:390~406 kg/m~3;水泥细度:375~420 m~2/kg。     

机制砂混凝土耐磨性试验研究

为改善机制砂混凝土的耐磨性,试验研究了机制砂混凝土砂率和水灰比等配合比参数对混凝土耐磨性的影响。试验结果表明:在砂率小于35%时,随着砂率的增大,磨耗量增加;在砂率大于35%时,随着砂率的增大,磨耗量减小。35%的砂率是磨耗量变化的拐点。随着水灰比的降低,磨损量逐渐减小。水灰比在0.36~0.4左右磨耗量较低,耐磨性好。采用本文配合比进行的耐磨性试验结果表明,机制砂混凝土磨耗量非常小,均低于2kg/m2,满足施工规范要求。     

机制砂混凝土振动粘度试验研究

为改善机制砂混凝土的滑模施工性能,试验研究了机制砂细度模数、石粉含量等材料参数、混凝土砂率等配合比参数以及拌合物坍落度等工作性能对机制砂混凝土粘度系数的影响,试验结果表明:(1)由于机制砂的细度模数大、整体颗粒较粗,采用机制砂配制的混凝土与相同配合比采用河砂配制的混凝土振动粘度系数小很多,如果简单采用机制砂取代河砂,将会导致滑模摊铺的混凝土路面塌边、离析;(2)在相同坍落度条件下,随着砂率的增加,由于混凝土中集料表面积增加,覆盖到集料表面的浆体厚度减薄,导致混凝土的振动粘度系数增加;(3)随着混凝土坍落度的增大,由于混凝土拌合物内部颗粒之间剪滞效应的减小,混凝土振动粘度系数增加;(4)随着石粉含量的增加,机制砂混凝土拌合物的振动粘度系数先增加,而后逐渐降低,石粉含量分界线在10%左右。根据试验结果,建立了振动粘度系数与石粉含量、混凝土砂率及坍落度的相关关系。     

高性能引气道面混凝土应用研究

针对我国寒冷地区机场道面混凝土的耐久性不良现象,通过研究含气量对道面混凝土工作性、抗折强度、抗冻性能及耐磨性能的影响规律,采用复掺引气剂和减水剂的技术途径,配制出了维勃稠度15～30S,28天抗折强度5.8MPa以上、抗冻性及耐磨性等耐久性优良的高性能道面混凝土,并提出了寒冷地区道面混凝土最大水灰比为0.45、最小水泥用量为280kg/m3、含气量为3%～5%较合理。     

道路用快速修补料的力学性能分析

通过对无机、有机9种道面常用修补材料的抗压与抗折性能、抗冻性能、抗拉与断裂延伸率性能、耐磨性能及拉伸粘结性能试验分析,并发现布朗混凝土(不含硅砂)抗压、抗冻、磨耗、拉伸粘结、抗拉和断裂延伸率均较为优秀,适宜作为寒区水泥混凝土快速修补材料。     

基于强度试验分析的公路工程轻骨料混凝土配合比设计及其性能研究

轻骨料混凝土干密度不大于1 950 kg/m~3,大多数试件强度不小于40 MPa可被定义为高强度混凝土。除此之外,在7 d和28 d的抗压强度方面,轻骨料混凝土也比普通混凝土略高;轻骨料混凝土的轴压比、劈裂抗拉强度、抗折强度均高于同等级的普通混凝土。结合试验,对公路工程轻骨料混凝土配合比进行设计,在此基础之上对其性能进行了研究。研究表明:砂率、水灰比、陶粒、筒压强度、是否预吸水是影响轻骨料混凝土强度的主要因素,适当降低水灰比能提高混凝土强度;适当提高体积砂率可将轻骨料混凝土强度提高;对陶粒进行预吸水处理后,在一定配合比下轻骨料混凝土强度将被提高;混凝土的抗压强度对于等级相同的陶粒来说,最大粒径越大,其抗压强度越小。     

降温含砂雾封层最佳喷洒量

为确定降温含砂雾封层最佳喷洒量,测试了不同喷洒W量下渗透性能、封水性能、抗滑性能等基本路用性能和降温性能的变化规律。结果表明:喷洒量从0.55kg·m~(-2)增加到0.75kg·m~(-2),降温含砂雾封层的渗透性能、封水性能以及降温性能提高显著,且抗滑性能降低幅度不明显;喷洒量从0.75kg·m~(-2)增加到0.95kg·m~(-2),降温含砂雾封层的基本路用性能和降温性能提高幅度趋于平缓,抗滑性能降低幅度显著;喷洒量为0.75kg·m~(-2)时,降温含砂雾封层各项性能良好,最大降温幅度可达5℃。     

抗冻型机场水泥混凝土道面配合比设计方法研究

我国冰冻地区机场水泥混凝土道面普遍存在冻融病害,严重影响了道面的使用寿命,显著增加了机场的维护成本,且对机场运行安全构成隐患.该文分析了我国机场道面设计方法的缺陷,提出通过混凝土引气技术改善道面抗冻性能的方法;从强度和施工和易性两个方面分析了引气对混凝土性能的影响;通过建立设计抗冻标号Fn为混凝土抗冻性能评价指标,结合现有混凝土配合比设计方法,提出了需考虑抗冻性能的机场混凝土道面设计方法.     

公路隧道高性能湿喷混凝土配合比研究与应用

针对目前公路隧道湿喷混凝土现场喷射回弹量大、强度低、成本高、工作性能不佳等问题，通过在试验材料中添加流变控制剂(RC430),解决了砂率高、石屑含粉量高造成的混凝土粘稠现象，同时考虑水灰比、砂率、石屑占细集料比例和RC430含量4个因素，进行正交试验和现场实测，不断优化喷射混凝土配合比，以得到最佳湿喷混凝土配合比，并研制出一种高性能的湿喷混凝土。试验结果和现场应用表明：1)砂率对喷射混凝土回弹率的影响最为显著，最佳砂率为70%;2)水灰比对喷射混凝土强度影响最大，最佳水灰比为0.47;3)石屑占细集料比例为50%及RC430含量为0.4%时，其喷射混凝土工作性能最佳；4)金林隧道现场试验中，研制的高性能混凝土28 d抗压强度均满足设计要求，回弹率较普通喷射混凝土降低50%,综合经济成本降低。     

橡胶颗粒掺量及粗细对水泥混凝土路面抗渗及抗冻影响

以橡胶颗粒取代细集料砂子的取代率及细度模数为变量,采用二因素、四水平的正交试验,研究橡胶颗粒掺量和粗细程度对水泥混凝土路面抗渗及抗冻的影响。结果表明:橡胶颗粒的掺入有效提高了混凝土的抗氯离子渗透和抗盐冻性能。橡胶颗粒的取代率和细度模数对混凝土抗氯离子渗透性影响显著,橡胶颗粒的取代率对混凝土抗盐冻性影响特别显著,细度模数对混凝土抗盐性影响显著。当混凝土中掺入细度模数为1.38的特细橡胶粉,且掺量为细集料的40%(体积比)时,混凝土抗氯离子渗透电通量为527 C,抗盐冻等级为F500。     

基于正交试验混凝土湿喷回弹率的控制研究

喷射混凝土回弹率过高是影响工程经济效益的重要问题。通过对不同水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量情况下进行正交试验,研究了其对喷射混凝土回弹率影响程度,得到了水泥用量、砂率、水灰比和速凝剂掺量的最优组合。试验表明：砂率对混凝土回弹率的影响最为显著,且成正比例关系,最佳砂率为52%;最佳配合比为单位水泥用量410kg/m3,砂率52%,水灰比0.42,速凝剂掺量5%,可减少5%~6%的回弹率。上述研究为控制混凝土回弹率提供了参考。     

玻璃纤维对水泥混凝土路用性能的影响

为了给水泥混凝土路面推荐较优纤维材料,本文以抗弯拉强度、磨耗损失率和轴心抗压强度为评价指标。对比研究了3种玻璃纤维,对水泥混凝土的改性效果。结果表明:耐碱玻璃纤维在添加剂量为6kg/m~3时,其抗压性能最优;在添加剂量为8kg/m~3时,其抗弯拉性能最优。高耐碱玻璃纤维在添加剂量为6kg/m~3时,其耐磨耗性能最优。建议在交通繁重路段,采用耐碱玻璃纤维,且添加剂量为8kg/m~3。     

机制砂及石粉含量对路面水泥混凝土耐磨性的影响研究

以天然砂混凝土为基准,对比研究了机制砂以及机制砂中石粉含量、砂率变化对混凝土抗压强度与耐磨性的影响.研究结果表明:随着水灰比降低,无论是机制砂还是天然砂混凝土的抗压强度均逐渐增大,磨耗值逐渐降低.在同等条件下(相同水灰比、相同浆体含量),机制砂混凝土的强度与耐磨性均优于天然砂混凝土.当石粉含量在10%以内时,随石粉含量...     

机制砂混凝土泌水试验研究

为改善机制砂混凝土混凝土的泌水性,试验研究了砂率、水灰比、机制砂中石粉含量和混凝土拌和物坍落度等混凝土配合比参数和工作性对混凝土泌水性的影响,试验结果表明:(1)随着砂率的增大,坍落度增大,泌水率减小。从防止泌水形成混凝土表面麻面和不降低弯拉强度的角度,砂率控制在35%~37%;(2)随着坍落度的增大,泌水率先减后增。本试验中坍落度70mm左右时的泌水率最低;对采用滑模摊铺的路面混凝土而言,从防止泌水的角度,坍落度宜控制在40~50mm;(3)石粉含量增大,泌水率略减,坍落度略增,影响不明显,建议采用外掺法掺加石粉,石粉掺量不宜超过10%;(4)随着水灰比的减小,泌水率减小,坍落度降低。水灰比建议控制在0.38~0.45之间。     

季冻区掺粉煤灰水泥混凝土路面耐久性研究

针对东北季冻区夏季多雨、冬季寒冷、春秋两季冻融频繁的实际特点,对水泥混凝土路面耐久性进行研究.首先对各种原材料开展室内试验,进行配合比设计,试验结果显示:掺入粉煤灰后,水泥混凝土和易性和抗弯拉强度均明显改善.然后分别对水泥混凝土抗冻性、耐磨耗性、抗渗性、干缩性进行研究,结果表明:双掺减水剂和粉煤灰可以显著改善混凝土抗冻性能,并且粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响最大,其次是水泥用量和减水剂用量,而砂率的显著性水平为不显著;当粉煤灰掺量为10%时,混凝土28 d的耐磨性能最好,而粉煤灰掺量大于30%时,其耐磨性能显著下降;同时,掺粉煤灰混凝土与普通混凝土相比,抗渗性显著增强,干缩值大大降低.最后,进行经济效益分析和社会效益分析.     

机制砂混凝土耐磨性能初步研究

分别研究了水灰比、砂率和砂类型对水泥混凝土工作性能和力学性能的影响。结果表明:水灰比增加,混凝土的综合工作性能、抗压强度和耐磨性能降低。混凝土的综合工作性能随着砂率降低而降低,而混凝土的耐磨性则随着砂率的增加而降低。砂率对混凝土的抗压强度影响不大,混凝土的砂率不应太低或太高。在相同配比情况下的4种砂配制的混凝土,石灰岩机制砂混凝土的工作性与河砂混凝土的工作性能相差不大,抗压强度比河砂混凝土的高9.1%,混凝土的磨损量仅为河砂混凝土的78.1%,耐磨性较好,配合比本身所用减水剂不到河砂混凝土的50%,具有较好的经济性。因此,在水泥混凝土中,石灰岩机制砂能够很好地替代河沙。     

花岗岩机制砂品质对混凝土性能的影响

机制砂的级配、细度模数、石粉含量、亚甲蓝(MB)值、有害物质含量等品质指标对混凝土性能产生重要影响.文中以花岗岩机制砂为细集料,研究机制砂细度模数(2.3～3.0)、石粉含量(质量分数,下同)(3％～9％)对C50混凝土工作性和力学性能的影响及黑云母含量(1.2％～4.5％)对机制砂需水量比和砂浆强度的影响.结果表明,...     

机制砂级配对C50高性能混凝土性能的影响研究

为研究机制砂级配对C50高性能混凝土性能的影响，选取7种不同细度模数以及按分计筛余0%、2%、4%、6%、8%、10%调整石粉含量的片麻岩机制砂，分别配置C50高性能混凝土，测定其工作性能和强度。结果表明：1)机制砂级配参数中细度模数及石粉含量对C50高性能混凝土的影响较大，当机制砂细度模数约为2.9时，可提升混凝土工作性能及抗压强度；2)随着机制砂石粉含量的增加，混凝土工作性能和抗压强度呈先提高后降低的变化趋势，最佳石粉含量为4%左右；3)研究结果可供片麻岩机制砂在C50高性能混凝土中的应用参考。     

超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究

超粘磨耗层是一种新型封层类技术,主要应用于沥青路面养护工程,目前仅在国内部分地区获得试验应用,本文主要基于超粘磨耗层混合料配合比设计,开展超粘磨耗层与微表处混合料路用性能对比研究,研究结果表明:超粘磨耗层冷拌沥青混合料相较于微表处混合料湿轮磨耗值由767.3 g·m~(-2)降低至645.8 g·m~(-2),降低约16%;超粘磨耗层的抗剪强度为0.7MPa,较微表处提升约75%;超粘磨耗层与微表处抗车辙性能相当。     

机场道面混凝土抗表面剥落试验研究

为研究机场道面混凝土抗表面剥落性能,借鉴国内外相关试验方法,采用盐冻法对四种强度等级的道面混凝土进行抗表面剥落性能试验研究,系统分析了抗表面剥落试验的影响因素,并设计了适用于机场道面混凝土的抗表面剥落试验方法,为道面混凝土抗冻耐久性设计提供依据。