三灰碎石抗裂性能研究

通过基本力学性能试验,对比研究了三灰碎石等半刚性基层材料的强度特性.基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究分析了三灰碎石和其他半刚性基层材料的干缩性能.回归分析了累计干缩量与时间和累计失水率的关系.并通过温缩试验分别研究了温度收缩系数与温度区间的关系、平均温缩系数与最大温缩系数的关系.研究表明:在三灰碎石外掺水泥小...     

钢渣对半刚性基层力学强度及稳定性影响分析

为促进工业固废钢渣在道路工程中的再生利用,对钢渣经过二次加工形成再生骨料应用于半刚性基层水泥稳定材料中,通过分析钢渣对水泥稳定材料的无侧限抗压强度、抗弯拉强度和干缩特性影响,定量评价钢渣的再生利用效果。结果表明:随着钢渣掺量增大,水泥稳定材料的强度逐渐增大,当掺量增大至70%,无侧限抗压强度提升1.4倍,抗弯拉强度提升1.8倍;水泥稳定钢渣碎石混合料的每日干缩应变随时间变化逐渐减小,累计干缩应变随时间变化先快速增大后趋向稳定,其中以前5 d的干缩应变变化最为明显,120 d后干缩应变基本稳定。对于4种不同性质的钢渣,钢渣掺量为50%达到稳定状态时,最大补偿收缩率为37.7%,最小为25.5%。钢渣陈化时间越长,膨胀性越小,则补偿收缩率越小。钢渣掺量越大,补偿收缩率增大,当钢渣掺量增大至70%,可补偿收缩40.1%。在水泥稳定材料中掺入钢渣,将对干燥收缩起到良好的补偿作用,对减小半刚性基层的开裂起到了积极作用。     

水泥稳定碎石基层收缩性能影响因素试验研究

针对水泥稳定碎石基层不可避免会产生收缩裂缝，而现有的方法中又缺乏对其定量分析的问题，本文采用不同级配类型，对水泥剂量为2％～5％的水泥稳定碎石混合料进行试验研究，得出混合料收缩性能与失水率、温度、水泥剂量、级配等因素之间的关系，并采用多因素回归方法得到水泥稳定碎石混合料收缩应变和收缩系数的预估公式。试验结果表明，水泥剂量为3％～4％时混合料干缩应变和干缩系数最小，而温缩应变和系数随着水泥剂量的增加线性增长；混合料越密实，干缩性能越好，但粗级配的温缩性能较好。研究结果可以为实际设计和施工中确定合理的水稳基层结构类型、减少基层收缩裂缝提供试验和理论依据。     

水泥乳化沥青稳定碎石混合料干缩性能试验研究

作为一种新型的路面基层材料,对水泥乳化沥青稳定碎石混合料干缩性能进行了系统的试验研究。研究结果表明:随着乳化沥青的增加,混合料最大干缩应变减小,随着水泥剂量的减小,最大干缩应变也有此规律;随着水泥剂量的增加,平均干缩系数逐渐变大,而乳化沥青剂量较小时平均干缩系数较大一些。与水泥乳化沥青稳定碎石混合料相比,水泥稳定碎石的最大干缩应变要大一些。     

掺钢渣无机结合料稳定路面基层材料干缩温缩试验研究

通过对水泥稳定类与石灰粉煤灰稳定类路面基层材料掺人不同比例的钢渣集料以进行室内干缩和温缩试验,研究了钢渣对无机结合料稳定基层材料抗裂性能的影响.集料的钢渣-碎石比为0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0.研究结果表明,掺入钢渣使水泥稳定类材料压实所需最佳含水率上升,但对二灰稳定类影响不显著.随着钢渣在集料中比例由0增至100％,水泥稳定类和二灰稳定类材料的总干缩系数分别最多减少40.0％与32.2％,掺入钢渣可提高材料的抗干缩性能.另一方面,随着钢渣在集料中比例由0增至100％,水泥稳定类和二灰稳定类材料的平均温缩系数分别最多增加23.6％与32.3％,掺钢渣的基层材料施工时应注意控制温差,避免温缩开裂.     

含泥量对HAS稳定粒料强度和干缩特性的影响

无机胶凝材料稳定粒料作为基层材料的干缩特性是影响其长期使用性能的重要因素之一。通过室内击实与干缩试验,研究HA S稳定粒料中的含泥量对其强度以及干缩特性的影响规律。采用回归分析方法,获得干缩应变和平均干缩系数与失水率的关系;同时采用灰色关联分析方法,论证了含泥量对HA S稳定粒料干缩特性(最大干缩应变和最大平均干缩系数)的重要影响。分析结果可为道路HA S固化剂稳定粒料基层设计和施工提供参考数据。     

钢渣稳定土的干缩性能研究

为了保护环境及实现变废为宝,将钢渣取代石灰和水泥作为无机结合料稳定土用作路面基层或底基层材料。该文旨在研究钢渣稳定土作为半刚性基层材料时的干缩性能;通过室内击实试验确定4种不同钢渣稳定土的最佳含水率和最大干密度,通过测试其7d无侧限抗压强度,明确4种钢渣土的配合比设计;通过室内干缩试验的方法测试不同土的种类、不同钢渣含量及不同养护时间对钢渣土干缩性能的影响;结果表明:钢渣土的干缩特性差于二灰土,在研究的4种土样中,C类土的干缩系数最小;钢渣含量越大,干缩系数越小;养护时间在12~20d时干缩最为明显。     

钢渣基道路基层材料设计与路用性能研究

为降低西北旱寒区公路沥青路面基层早期开裂问题,并促进工业固体废弃物的循环利用,研究将钢渣替代碎石设计成级配钢渣混合料,并以矿渣粉、粉煤灰、电石渣组成的复合矿物掺合料作为胶结料稳定级配钢渣,形成全固废钢渣基道路基层材料。通过测试钢渣浸水膨胀率、基层材料膨胀率、无侧限抗压强度、干缩应变和抗冻性,分析钢渣基道路基层材料的稳定性、强度增长规律、抗开裂特性与长期稳定性。研究结果表明,高温季节钢渣陈化效果显著,90 d陈化期钢渣膨胀率最大降低38.7%。洒水加速了钢渣陈化,较未洒水下钢渣浸水膨胀率降低幅度最大增大了29.1%。复合矿物掺合料对钢渣混合料的膨胀率有抑制作用,12%掺量下膨胀率降低61.8%。级配钢渣混合料随龄期逐渐形成了强度,加入6%复合矿物掺合料后,类似于二灰稳定材料具有早期强度增长较慢、后期强度增长较快的特点,90 d时较水泥稳定材料强度高出2.1 MPa。对比30 d龄期的干缩应变,级配钢渣混合料的干缩应变较水泥稳定混合料降低74%,钢渣基稳定混合料较水泥稳定混合料降低20%。钢渣基道路基层材料的抗冻性在后期均优于水泥稳定和二灰稳定基层材料。综合可知,钢渣基道路基层材料稳定性和...     

水泥稳定碎石基层材料干缩变形特性的试验研究

减少水泥稳定碎石基层材料的干缩裂缝,对延长半刚性基层沥青路面的使用寿命至关重要。根据目前国内高速公路水泥稳定碎石基层的使用情况,针对苏南地区高温多雨,水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝这一缺陷,展开了相关试验研究。分析了水泥稳定碎石干燥收缩的影响因素,并从材料组成方面,探讨了减少水泥稳定碎石基层材料干缩裂缝的方法。结果表明:集料级配组成、失水率、暴露时间、强度、空隙率等,均对水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特性产生明显影响。     

掺玄武岩纤维水泥稳定碎石干缩性能试验研究

在大量试验研究的基础上,将掺玄武岩纤维水泥稳定碎石试件的纤维体积掺量、水泥剂量两方面因素对试件失水率、干缩特性的影响进行了研究分析,得出了相应的影响规律及作用机理.结果表明:随着时间的不断延长,玄武岩纤维在体积掺量不超过1‰时,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石试件的累计失水率变化不大,但呈逐渐延缓的趋势,干缩系数及干缩...     

无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料的研究

利用无机结合料稳定钢渣砂作为新型路面基层材料,以无侧限抗压强度作为评价指标,研究了二灰稳定钢渣砂、粉煤灰稳定钢渣砂、水泥粉煤灰稳定钢渣砂等3种路面基层材料的强度性能,并提出了各材料的最佳配合比。与传统路面基层材料进行对比,发现无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料具有较好的强度,经济性能优良,市场应用前景广阔。     

火山灰路面基层路用性能研究及机理分析

为解决火山灰分布地区道路工程中传统路面基层原材料的短缺问题,依据火山灰材料的颗粒组成及化学成分,将其用作路面基层的集料、结合料。对不同配合比的火山灰路面基层混合料进行不同龄期的强度、抗收缩性能、抗冻性能及抗疲劳性能试验,通过和二灰碎石及水泥稳定砂砾基层材料路用性能的比较来确定火山灰路面基层的控制参数。同时对不同龄期的火山灰路面基层混合料进行XRD测试,结合测试结果分析火山灰稳定基层的反应机理。路用性能试验和反应机理分析结果表明,火山灰路面基层是一种有潜力的基层材料,火山灰混合料集料的颗粒组成范围可用于指导火山灰材料在路面基层中的应用。     

磷石膏改性二灰路面基层材料的性能研究

研究了在二灰中加入磷石膏后对二灰以及二灰稳定粒料的强度、强度发展、水稳性、抗冲刷性的影响,结果表明:磷石膏对二灰类路面基层材料有显著的改性作用,磷石膏改性二灰早期强度大幅度提高,后期强度发展稳定,水稳性特别是早期水稳性显著提高,改性后的二灰稳定基层的抗冲刷性介于二灰和水泥稳定基层之间,和二灰相比有大幅度提高,是一种性能良好的路面基层材料。     

玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究

在乳化沥青水泥稳定碎石基层材料中添加掺量0.6 ‰,长度为18 mm的玄武岩纤维后,通过室内试验对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响进行研究。结果表明:随着养护龄期的增加,乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉强度逐渐增加,干缩应变逐渐降低;相比不掺玄武岩纤维的乳化沥青水泥稳定碎石,掺纤维后,乳化沥青水泥稳定碎石的最大干密度和最佳外掺水量变化不大;乳化沥青水泥稳定碎石的抗疲劳性能提升,且各个龄期的的干缩应变明显降低,弯拉强度明显上升。通过工程应用表明,在乳化沥青水泥稳定碎石中添加玄武岩纤维能很好地降低反射裂缝,提升道路整     

贫混凝土基层沥青路面温度应力数值分析

为了探讨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应力状况,利用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以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。     

工业废渣路面基层材料试验研究

以钢渣、碎石为集料,通过实验室试验研究了水泥、水泥粉煤灰、石灰粉煤灰稳定路面基层材料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冲刷性能。结果表明,钢渣作为公路基层集料具有较碎石更为良好的性能。钢渣作为集料的基层材料强度高于碎石作为集料的基层材料;用水泥稳定钢渣可获得相对高的无侧限抗压强度,用石灰粉煤灰稳定钢渣获得相对高的劈裂强度。掺加粉煤灰的基层材料在180d龄期问抗压回弹模量保持增长,水泥稳定基层材料90d以后抗压回弹模量无明显增长。石灰粉煤灰稳定钢渣的回弹模量显著高于其他基层材料。水泥稳定钢渣抗冲刷性较水泥稳定碎石好,水泥粉煤灰与石灰粉煤灰稳定类用钢渣代替碎石作为集料对冲刷性能影响不明显。     

基于能量法的组合梁桥拥堵车辆怠速振动所致疲劳损伤评估

针对拥堵车辆怠速振动造成的城市桥梁疲劳失效风险，利用ABAQUS建立车辆拥堵荷载作用下的车-桥耦合有限元模型，通过动力响应分析和应力循环计数，采用能量法以总应变能密度为损伤参量，计算4种拥堵工况下城市组合梁桥钢箱构造细节的疲劳累积损伤，并通过与规范标准疲劳车畅通运行状态时的损伤对比，综合评估车辆拥堵对城市组合箱梁桥疲劳性能的影响。结果表明：城市组合梁桥在车辆拥堵荷载作用下弹性应变能在总应变能密度值中占主导地位，其疲劳行为是典型的高周疲劳，疲劳损伤主要来自于怠速振动初始的3~5个高应力幅循环；钢箱底板-腹板焊缝构造细节的疲劳累积损伤为母材的2~5倍，焊缝是疲劳性能较薄弱的部位；当典型拥堵车流只包含小汽车及公交车时，拥堵状态下的疲劳损伤可偏于安全地采用1辆标准疲劳车怠速振动进行评估，但在某些未限制货车通行路段，车辆拥堵造成的疲劳损伤显著增大；由于发动机怠速振动动力效应致使等效应力幅增大65%，1辆标准疲劳车1次拥堵作用下的疲劳损伤是畅通状态下疲劳车单次过桥产生损伤的14.7倍，构造细节疲劳破坏风险增大；考虑车辆拥堵影响后疲劳累积总损伤增大，疲劳损伤受拥堵工况、交通量及拥堵时长影响，日均拥堵4 h情况下，考虑拥堵后的疲劳损伤可达不考虑时的3.5倍。该文可为类似桥梁疲劳评估提供借鉴参考，为保障既有城市钢桥的安全运营提供一定的基础理论支撑。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究

通过室内浸水膨胀率试验、CBR试验及无侧限抗压强度试验,设计了60 %钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石材料配合比,对比研究了水泥稳定钢渣碎石与水泥稳定碎石路用性能。结果表明:粗型C级配钢渣碎石材料承载力和体积稳定性最好,4 %水泥掺量的稳定钢渣碎石抗压强度满足基层强度设计要求;水泥稳定钢渣碎石养生前期力学强度增长速率大于后期强度增长速率,室内标准养生试件抗压强度较现场养生试件强度提高了17 %,16 %;干缩观测时间≥28天,水泥稳定钢渣碎石干缩性基本消失;冲刷时间>60分钟,水泥稳定钢渣碎石累计冲刷量曲线减缓,质量损失显著减小。     

异形钢桥面铺装受力特征研究

为研究异形钢桥面铺装受力特征,选取典型异形钢桥并采用不同建模方法进行分析,与现场加载试验对比后发现,曲桥模型更为精确。采用曲桥模型分析后发现异形钢桥面铺装的受力特征与常规钢桥面铺装存在较大区别,其受力特征为:随着铺装层弹性模量的增加,最大拉应变处的层顶拉应变值不断减小,层底拉应变不断增大,层底最大剪应力则先增大后减小,之后再增大。     

自调温沥青混合料路用性能及调温性能研究

选择一组密级配和一组开级配同时进行不同掺量的室内试验,探究自调温材料对沥青混合料空隙率、水稳定性能、高温稳定性以及析漏和飞散的影响规律;同时,对不同级配自调温材料沥青混合料路面进行温度观测,探究其调温幅度和边界。结果表明:随着自调温材料掺量的逐渐增多,开级配沥青混合料的空隙率不断减小且减小速率逐渐增大,稳定度先减小后增大,动稳定度逐渐减小,析漏损失基本维持在0.5 %～0.6 %之间;密级配沥青混合料的空隙率和动稳定度均逐渐减小,对稳定度影响较小;夏季温度高时,自调温路面自动储能吸热,降低密级配路面温度4.0 ℃左右,降低开级配路面温度2.0 ℃左右;冬季温度低时,自调温路面自动释放热量,提高路面温度约0.4 ～1.0 ℃。