钢渣粉对水泥混凝土的路用性能影响

为给水泥混凝土路面推荐较优改性材料,通过室内试验,以抗压强度、干缩率、渗水高度和抗弯拉强度为评价指标,对比研究了3种钢渣在不同添加剂量条件下对水泥混凝土的路用性能的影响。结果表明,上钢钢渣在添加剂量为24%时,试件的抗压强度和抗弯拉强度下降幅度最小,且达到较低水平;武钢钢渣在添加剂量为32%时,其干缩性能和抗渗性能达到较优水平。     

水镁石纤维对再生基层材料路用性能的影响

为了改善再生基层材料路用性能,选取不同水镁石纤维和水泥的掺量作为关键影响因素,采用无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、抗弯拉强度试验和抗压回弹模量试验,评价影响因素对再生基层材料的路用性能影响;采用干缩和温缩性能试验,评价不同水镁石纤维掺量对再生基层材料收缩性能的影响。研究结果表明:增加水镁石纤维和水泥的掺量对再生基层材料各项力学性能有所增强,但水镁石纤维对再生基层材料的不同性能改善略有差异。其中,随着纤维掺量的增加,在掺量小于4%时,再生基层材料的劈裂强度与抗弯拉强度为阶梯式增加;在掺量大于等于4%时,其增长速度相对缓慢。此外,掺入水镁石纤维对再生基层材料的干缩和温缩性能也均有所改善。     

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。     

碳纤维对水泥混凝土路用性能的影响分析

为了给水泥混凝土路面推荐纤维材料,本文以渗水高度、抗压强度和抗弯拉强度为评价指标。对比研究了3种碳纤维材料,对水泥混凝土的改性效果。结果表明:A类(4mm)碳纤维在掺量为0.8%时,抗弯拉强度为6.92MPa,其抗弯拉性能最好。B类(8mm)碳纤维在掺量为0.6%时,渗水高度为5.3cm,其抗渗性能最好;在掺量为0.8%时,抗压强度为48.4MPa,其抗压性能最好。建议在交通繁重地区,采用A类碳纤维,且掺量为0.8%。C类(12mm)碳纤维其抗弯拉性能和抗渗性能次于A类和B类,本文不建议采用C类碳纤维。     

掺玄武岩纤维水泥稳定再生碎石基层性能研究

针对不同的建筑垃圾掺量,通过抗压强度试验、抗弯拉强度试验、干缩性能试验、抗冲刷性能试验、抗冻性试验、抗疲劳性能试验,研究掺加玄武岩纤维对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响.试验结果表明:掺加纤维后,水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度增大,干缩系数降低,28 d冲刷质量损失率降低,冻稳系数增大、90 d疲劳寿命提高;随着建筑垃圾掺量的增大,水泥稳定建筑垃圾的路用性能逐渐降低.建筑垃圾掺量为100％时,掺纤维水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度分别比不掺纤维的水泥稳定建筑垃圾增大了10.1％、17.1％,28 d干缩系数降低了19.4％,冲刷损失率降低了14.6％,冻稳系数增大了2.4％,疲劳寿命增大了26.7％(应力比为0.6)、12.6％(应力比为0.7).建筑垃圾掺量小于等于75％、纤维掺量为0.06％时,水泥稳定建筑垃圾可应用于重交通荷载等级下高速公路基层中.     

高寒地区桥面板水泥混凝土抗盐冻性能研究

针对新疆高寒地区桥面板水泥混凝土处于气候严寒和氯盐侵蚀的工作环境,设计桥面板混凝土配合比正交因素表以及混凝土盐冻、水耦合试验方案。通过混凝土盐冻后剥蚀量和动弹性模量损失,分析用水量、水胶比、引气剂掺量以及粉煤灰掺量对桥面板混凝土抗盐冻性能的影响规律。通过混凝土内部结构、力学性能以及耐磨性变化规律分析盐冻对混凝土的性能影响规律。结合性能损伤试验,分析桥面板混凝土抗盐冻性能改善机理,提出基于抗盐冻性能设计的桥面板混凝土配合比建议值。试验结果表明:用水量和引气剂掺量对桥面板混凝土的抗盐冻性能起决定性作用,方差分析值分别为92.80和59.35;用水量由144 kg/m~3增至156 kg/m~3,混凝土相对动弹模量减小了4.85%,剥蚀量由1.68 kg/m~2增至1.93 kg/m~2,增幅约14.8%;引气剂掺量从0.4‰增至1.2‰,混凝土的相对动弹模量增幅达到4.4%;混凝土盐冻剥蚀量与相对动弹模量呈线性关系,随着剥蚀量的增加相对动弹模量逐渐减低;经过300次冻融循环后,混凝土的抗弯拉强度损失率均超过17%,水胶比由0.34增至0.4,混凝土的抗弯拉强度损失率由21%增至33%;3种水胶比时,100次盐冻循环后混凝土的磨损量提高了6%,说明盐冻虽然能加快混凝土表面砂浆层剥蚀速度,但对混凝土剥蚀面以下砂浆层磨损不明显。     

聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土力学与收缩特性试验研究

为促进红黏土分布地区道路建设,进一步解决二灰稳定红黏土存在的脆性破坏和收缩开裂等问题,研究采用掺入0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土,并通过击实试验、无侧限抗压强度试验、抗弯拉强度试验、温缩特性试验以及干缩特性试验,分析聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土的力学与收缩性能与养护龄期和纤维掺量的关系。试验结果表明:虽然聚丙烯纤维对二灰稳定红黏土早期的抗压强度、抗弯拉强度以及温缩和干缩系数的改善效果并不明显,但随着养护龄期的增加,聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土的后期抗压强度和抗弯拉强度得到较大提高,破坏韧性得到提升,温缩系数和干缩系数与未掺加聚丙烯纤维的材料相比显著减小。综合考虑试验结果及经济性,在二灰稳定红黏土中掺加0.45%的聚丙烯纤维能够有效改善二灰稳定红黏土的土体强度,提升抗变形能力,抑制收缩开裂,使其满足公路基层的技术要求。     

聚丙烯纤维水泥混凝土路用性能研究

为了给水泥混凝土路面推荐较优改性材料,本文采用渗水试验、磨耗试验和小梁弯曲疲劳试验。以渗水高度、磨耗损失率和疲劳寿命为评价指标,对比研究了三种聚丙烯纤维材料,在不同添加剂量条件下,对水泥混凝土的性能作用效果。研究结果表明:海川路威聚丙烯材料在添加剂量为1.2kg/m3时,其改性水泥混凝土试件的抗渗性能较优。辅特维聚丙烯材料在添加剂量为1.6kg/m3时,其改性水泥混凝土试件的耐磨性能较优。混凝土拌纤维聚丙烯材料在添加剂量为1.2kg/m3时,其改性水泥混凝土试件的抗疲劳性能较优。在工程应用中,多雨或者融雪地区,建议采用海川路威聚丙烯材料,且掺量为1.2kg/m3;交通量较为繁重地段,建议采用掺量为1.6kg/m3的辅特维聚丙烯材料,或者掺量为1.2kg/m3的混凝土拌纤维聚丙烯材料。     

半刚性基层材料路用性能的试验研究

通过室内试验,研究了3种半刚性基层材料(水泥碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、二灰碎石)的强度特性、断裂韧度、干缩特性及疲劳性能,比较了它们的路用性能。试验结果表明:半刚性基层材料的断裂韧度与弯拉强度具有一定的相关性;二灰碎石与水泥类稳定碎石相比,强度和断裂韧度较低,干缩性能和疲劳性能较好;水泥类稳定碎石抗弯拉强度比二灰碎石高,可弥补其疲劳寿命衰减过快的不足;用粉煤灰代替部分水泥,有广泛的工程应用前景。     

聚酯纤维对水泥稳定碎石抗弯拉性能影响的试验研究

通过室内试验研究了聚酯纤维的形状、含量和长度对水泥稳定碎石抗弯拉强度的影响规律.结果表明:丝状和网状聚酯纤维水泥稳定碎石的抗弯拉强度优于条状聚酯纤维水泥稳定碎石;当龄期为7d时,抗弯拉强度随着纤维含量和长度的增加而降低;当龄期大于28d后,抗弯拉强度随着纤维长度的增加而增加,随着纤维含量的增加呈先增长后降低的趋势,且在纤维含量为0.7‰时出现峰值.以抗弯拉强度最优为原则,综合考虑纤维混合料拌和难易度,建议纤维用量为0.7‰,纤维长度为7 cm.     

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.     

水泥砂浆的塑性收缩定量研究

采用自行设计的水泥砂浆塑性收缩量测量装置,通过对掺加不同引气剂(ZY—99、AE2、BT—4006)、不同配比的水泥砂浆,进行正交试验研究,分析了水灰比、含气量和粉煤灰掺量对水泥砂浆塑性收缩的定量影响,讨论了水泥砂浆塑性收缩的变化机理。     

钢桥面铺装接缝构造及界面材料性能研究

为研究不同接缝构造形式与不同界面材料对新旧铺装层接缝处的抗剪及抗弯拉性能的影响,通过单组分界面剂和双组分界面剂2种密封胶,对铺装层接缝进行处理,开展拼接后的劈裂抗剪试验和小梁弯曲试验,分别对比2种接缝材料的抗剪强度、不同接缝构造角度下的抗弯拉强度和极限弯拉应变。结果表明,单组分界面剂相比双组分界面剂施工工艺简便,不存在材料固化不完全问题,常温湿气固化,涂布量0.6～0.9 kg/m~2最佳,具有良好的立面不流淌性、抗剪不破坏性及抗弯拉不断性,推荐使用单组分界面剂时的最佳接缝构造角度为45°,常温及低温下的抗弯拉强度均能达到完整试件的50%。     

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。     

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     

Mix Proportion Optimal Design for Flexible Basalt Fiber Reinforced Cement Concrete

为研究玄武岩纤维增强水泥混凝土的路用性能,针对柔性纤维水泥混凝土配合比设计过程中的不确定性和依赖经验的现状,以水灰比作为参照因素,通过正交试验分析了玄武岩纤维体积掺量和长度对混凝土抗弯拉强度的影响程度,明确了主次影响参数及参数适宜取值范围.通过进一步分析纤维体积率对水泥混凝土28 d抗弯拉强度、干缩率和冲击韧性等指标的影响,结合柔性纤维混凝土的增强机理,确定了各参数的最佳选值.研究结果表明,水灰比、纤维体积掺量和纤维长度是影响混凝土强度的重要因素,0.2％～0.3％体积掺量的玄武岩纤维可显著提高水泥混凝土的早期强度、收缩性能和抗冲击性能,同时具有良好的工作性,玄武岩纤维对水泥混凝土后期强度的提升有一定效果.     

水镁石纤维对水泥混凝土路用性能影响

为改善水泥混凝土的路用性能,采用水镁石纤维对普通水泥混凝土进行改性,通过室内试验对比研究了3种水镁石纤维的改性效果,系统从实验方案、原材料、结果分析和工程实例应用等方面分析,以达到增韧抗渗、提高抗拉强度的目的。结果表明,A类水镁石纤维在其掺量为4.5kg/m3时,其抗压性能最好;在掺量为6kg/m3时,其抗弯拉性能最好;B类水镁石纤维在掺量为4.5kg/m3时,其抗渗性能最好。建议在交通量较大地区,采用A类水镁石纤维,且添加剂量为6kg/m3。在多雨地区,采用B类水镁石纤维,且添加剂量为4.5kg/m3。     

膨胀剂对水泥稳定碎石温缩性能及干缩性能的影响研究

半刚性基层材料为我国最主要的基层类型，具有强度高、造价低廉等众多优点，然而只有保证期结构完整性的条件下，才能发挥其承载及传力作用。为此，选取钙矾石类膨胀剂，拟定5%，10%，15%，20%共4个膨胀剂掺量，采用干缩试验、温缩试验以及抗折强度试验，研究膨胀剂对水泥稳定碎石抗裂性能的影响。结果表明:添加膨胀剂后，水泥稳定碎石的温缩应变及温缩系数显著降低；随着膨胀剂掺量的增大，膨胀剂掺量对水泥稳定碎石温缩性能影响的敏感性降低；随其养生龄期的延长，水泥稳定碎石的干缩应变逐步增大，添加膨胀剂后，干缩应变和干缩系数显著降低。稳定剂掺量与抗折强度回归分析表明，当稳定剂掺量为7.0%时，抗折强度最大，为最佳掺量。     

含气量对混凝土性能影响的试验研究

针对青藏高原气候特点,对不同含气量的混凝土性能进行研究.对道路混凝土的抗压、抗折、热传导、干缩、温缩、耐磨、抗冻等性能进行了系统的试验研究.结果表明,含气量大约在3%～6%之间时混凝土抗折强度较高,且引气减水剂的掺入可使抗折强度提高15%～20%;导热泵数、热扩散和热传导系数随混凝土的含气量增大而减小,干缩变形则随含气量增加先减小后增大.对于磨损率来说,含气量在4%左右磨损率会突然增大.影响引气混凝土气泡稳定的因素较多,尤其是青藏高原恶劣的气候环境和使用条件,因此青藏高原地区引气混凝土路面施工时应适当加大引气剂的掺量,控制成型混凝土的含气量在设计范围内.综合各项试验结果,认为青藏高原地区修筑引气水泥水泥混凝土路面的适宜含气量应控制在6%±0.5%.     

抗紫外线改性沥青混合料路用性能研究

为了给紫外线较强地区的沥青路面推荐较优的抗紫外线添加剂,本文采用冻融劈裂试验、浸水Marshall试验和车辙试验,对比研究了丁苯橡胶SBR、炭黑和防老剂BLE三种抗紫外线添加剂,不同添加剂量作用下,其沥青混合料的各方面性能。研究结果表明:丁苯橡胶SBR抗紫外线添加剂,在添加剂量为2.0%时,其试件的抗水损害能力和高温性能最优。防老剂BLE抗紫外线添加剂,在添加剂量为1.5%时,其试件的TSR增长率达到最大,在添加剂量为2.0%时,其试件的残留稳定度达到最大值,并且动稳定度增长率达到最大。炭黑抗紫外线添加剂其试件所检测的三个指标,均随着炭黑添加剂量的增加而逐渐升高,其增长速率无明显变化。如果选择110号A级道路石油沥青作为路面材料,在夏季高温地区,建议选择添加剂量为2.0%的丁苯橡胶SBR或者防老剂BLE;在冬季结冰地区,建议选择添加剂量为1.5%的防老剂BLE。综合考虑,抗紫外线添加剂的性能依次为:丁苯橡胶SBR防老剂BLE炭黑。