张集铁路玄武岩分布特征及工程影响研究

研究目的:探讨玄武岩工程影响机理,分析影响方式及程度,提出工程措施建议,提高玄武岩对铁路工程影响的认识和重视程度,同时为其它遇到玄武岩的线路设计施工提供一定的借鉴. 研究结论:玄武岩岩体中常夹粘性土、砂砾土、泥岩和砂岩,厚度及位置变化很大;崩塌落石多发生于逆层山坡上;在路堑地层中位置不同,影响的结果也不同,坡脚下伏越浅,对边坡稳定越有利;在桥基下增加了桥基设计的复杂性;存在于围岩增强了隧道洞壁的稳定性.     

玄武岩纤维、聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土性能影响的对比研究

为了推进玄武岩纤维在铁路工程中的应用,采用与不同种类有机纤维对比分析的试验研究方法,从混凝土拌和物性能、力学性能、抗裂性能和耐久性能方面进行了研究。结果表明:在一定的掺量下,3种纤维的加入对混凝土拌和物性能影响均不大;玄武岩纤维对混凝土抗压强度和抗折强度影响不大,聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土抗压强度影响不大,但会降低混凝土28 d龄期的抗折强度;3种纤维均有效抑制混凝土的早期开裂,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维;玄武岩纤维对混凝土电通量没有明显影响,聚丙烯腈纤维或聚乙烯醇纤维略增大混凝土电通量。3种纤维均可有效提高混凝土抗冻性,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维。     

地铁管片用玄武岩纤维增强水泥混凝土性能试验研究

为了研制高性能地铁管片,对两组不同长度的短切玄武岩纤维水泥混凝土、一组聚丙烯纤维水泥混凝土及一组普通混凝土性能进行了试验对比研究。结果表明:玄武岩纤维掺入混凝土中后,对抗拉和抗折强度影响不大;显著地提高了水泥混凝土的抗冲击、韧性、抗冻性能,水泥混凝土的干缩性能提高不显著,掺入体积率0.1%玄武岩纤维后混凝土疲劳寿命增加了3倍,冲击韧性增加了3倍,玄武岩纤维强化了混凝土材料的动态强度;玄武岩纤维的增强性能比聚丙烯纤维高,由于纤维分布形态不同长型(30 mm)玄武岩纤维的增强性能不及短型(18 mm)玄武岩纤维。玄武岩纤维作为一种新的加强纤维,增强水泥混凝土的性能尚需实际工程中应用进一步验证。     

张集铁路玄武岩崩塌落石特征研究

研究目的:通过对张集铁路玄武岩崩塌落石特征的研究,探索玄武岩崩塌落石分布与地形地貌和地层结构的关系及形成机理,确立塌落岩块形态、运动轨迹,建立影响距离公式,为玄武岩地区铁路工程设计和防护措施的选择提供依据.研究结论:张集铁路玄武岩多位于地表和夹杂于砂砾土、粘性土和第三系泥砂岩中,覆盖在山顶上的玄武岩常形成危岩陡壁,是崩塌落石的主要来源;崩塌的严重程度与下伏地层及其产状有关,逆层山坡比顺层山坡更易形成崩塌落石;崩塌落石岩块多以块状和不规则球状为主,发生概率与体积呈反比.     

玄武岩石粉用于混凝土掺和料的试验研究

针对西藏地区矿物掺和料紧缺的问题,研究玄武岩石粉细度、掺量对混凝土性能的影响,并采用硅灰复合技术对玄武岩石粉混凝土密实度进行了改性。研究结果表明:比表面积大于600 m^2/kg的玄武岩石粉能改善混凝土的工作性能与力学性能;玄武岩石粉对混凝土后期强度增长效应不及粉煤灰,当玄武岩石粉与粉煤灰复合使用时,粉煤灰掺量不宜小于20%,玄武岩石粉掺量不宜大于10%;采用5%硅灰复合20%玄武岩石粉,可配制出密实度满足要求的混凝土,该方案有利于减少西藏地区混凝土掺和料不足带来的外运需求。     

玄武岩纤维水泥土的冻融循环特性试验研究

为研究软土地区隧道基底水泥土加固材料的性能,分别进行了冻融循环条件下玄武岩纤维水泥土的静态抗压和劈裂抗拉试验,同时对不同冻融循环次数后的玄武岩纤维水泥土试样的高度、质量以及超声波进行了测试,探讨冻融循环作用对新型玄武岩纤维水泥土材料的物理及力学特性的影响。试验结果表明,随着冻融循环次数0、1、3、6、9和12的依次增加,玄武岩纤维水泥土试样的高度、质量和波速总体呈先减小后增大的趋势;其抗压强度和抗拉强度同样先减小后缓慢增大,6次冻融循环后的试样强度最低;冻融循环作用影响着玄武岩纤维水泥土的物理和力学特性,且物理特性和力学特性之间存在一定的相关性。该研究可为季节性冻土区隧道工程设计与建设提供一定的试验基础。     

玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁抗剪性能研究

为了获取玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪性能参数,并为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,通过试验分析,研究了不同剪跨比、加固量、初始荷载等情况下梁的抗剪承载力变化规律,提出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪承载力修正计算公式。试验结果表明,梁的抗剪承载力受锚固方式、初始荷载和剪跨比的影响较大,采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁后,可以有效提高梁的抗剪承载力。     

玄武岩纤维在铁路桥梁RPC盖板中的应用研究

玄武岩纤维是一种无机非金属纤维,具有抗拉强度高、耐腐蚀、耐高温的特点。铁路桥梁电缆槽盖板一般采用预制钢筋混凝土或活性粉末混凝土(RPC)盖板,后者厚度小,可有效降低桥梁二期恒载。RPC盖板中主要添加短切钢纤维,若不按规范要求进行养护加工,会降低材料力学性能,在实际人行荷载作用下存在脆断风险。通过在相同尺寸RPC试件中分别加入玄武岩纤维网和玄武岩短切纤维,研究其对铁路桥梁RPC盖板抗折性能的改善效果。根据对比试验的结果可以得出:玄武岩纤维网可以提高RPC盖板承载能力,有效改善脆断问题,但略微降低了开裂荷载;在一定掺量下,玄武岩短切纤维可适当提高RPC盖板抗折性能,但提高效果低于钢纤维。     

不同纤维掺量BFRP筋玄武岩纤维再生混凝土梁抗剪性能试验研究

通过6根玄武岩纤维(BFRP)筋玄武岩纤维再生混凝土梁的受剪试验,研究短切纤维掺量对BFRP筋纤维再生混凝土梁的裂缝开展、跨中挠度、开裂荷载和极限荷载的影响。研究结果表明:试验梁跨中挠度随玄武岩纤维体积掺量的提高先增大后减小;开裂荷载随玄武岩纤维体积掺量的提高略微增加;极限荷载随玄武岩纤维体积掺量的提高先增大后减小;玄武岩纤维体积掺量在0.2%时,极限荷载为峰值增强效果最明显。依据试验结果并参照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2015)对BFRP筋纤维再生混凝土梁极限承载力进行计算,结果表明计算值和试验值吻合较好。     

高吸附性机制砂混凝土施工性能调控研究

机制砂吸附性能显著影响混凝土的施工性能及服役性能.为实现高吸附性机制砂的应用,以火成岩类高吸附性玄武岩机制砂为研究对象,研究颗粒级配优化、石粉含量调整、预吸水处理、替代率变化、减水剂类型优选等调控措施对高吸附性机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响.结果表明:高吸附性玄武岩机制砂混凝土的坍落度损失显著,原因在于机制砂持续...