贫混凝土透水基层的排水能力

为研究路面内部排水能力的计算方法、基层渗透系数取值方法以及路面内部退水时间,采用较大尺寸的试验板进行了透水基层排水能力的模拟试验研究,并通过研究变水头时不同坡度、不同孔隙率下的路面退水时间,建立了退水时间、退水百分比、孔隙率和坡度之间的回归公式。研究结果表明:在恒水头条件下,当基层底面水平时,基层的排水能力为达西定律计算值的1/2;当基层底面坡度为s时,基层的排水能力q可近似为q=kh1s;试件的垂直渗透系数和基层渗透系数的概念及数值不同,可以通过修正试件室内垂直渗透系数来获得路面基层渗透系数。建立的回归公式为最终确定路面内部的排水时间标准提供了依据。     

现代建筑混凝土损伤与强度宏观分析研究

本文从混凝土地细观结构出发,认为混凝土是由骨料,砂浆和骨料砂浆之间的粘结带构成的三相材料,采用了随机骨料模型和双折线损伤模型相结合,对15cm*15cm*15cm的立方体和Φ15×30的圆柱体试件两种尺寸和形状的混凝土试件的抗拉强度进行了数值计算和分析研究。     

基于双折线模型的混凝土细观损伤与宏观强度的研究

本文从混凝土地细观结构出发,认为混凝土是由骨料,砂浆和骨料砂浆之间的粘结带构成的三相材料,采用了随机骨料模型和双折线损伤模型相结合,对15cm*15cm*15cm的立方体和Φ15×30的圆柱体试件两种尺寸和形状的混凝土试件的抗拉强度进行了数值计算和分析研究。     

多孔材料垂直渗透系数测定装置的研究

在对渗透系数影响因素的分析研究基础上,针对原有渗透仪在侧漏、低水头下测量困难等缺点,就测压管位置、测压管直径、测量用水及试件尺寸方面规范化多孔渗透系数测定仪。为减少试件表面附着的气泡,采用抽真空后,而不采用分层浸泡的方法。最后就渗透测定仪装置提出几条改进建议:用充气气囊代替柔性侧壁,用差压计代替微压计。实践证明本仪器使用稳定,数据重复性高。     

排水性沥青混合料渗透系数测试研究

为了对排水性沥青混合料的透水能力进行测评,分析影响沥青混合料透水能力的各种因素,使用了自行研制的渗透系数测试仪进行测试。通过对不同空隙率、级配、沥青品质试件的测试,发现空隙率与沥青混合料的渗透系数有着良好的相关性;空隙率相同的条件下,集料粒径越大,混合料的渗透系数越大;沥青品质对混合料的渗透系数影响不大。结果表明:空隙率可以作为沥青混合料渗透系数的控制指标,集料的最大粒径、2.36mm筛孔的通过率都是影响渗透系数的重要因素;测试得出排水性沥青混合料的合理水力坡度应小于等于0.03,渗透系数大于1.5×10-2cm/s可以作为评价排水性沥青混合料渗透能力的指标。     

排水性沥青混合料竖向渗透系数试验方法改进研究

在国内外现有透水性材料渗透系数测试方法的基础上,选择常水头的马歇尔试件方法进行了排水性沥青混合料的渗透系数试验测定,分析其不足之处,提出大马歇尔试件两端空腔蓄水的改进方法,并用改进方法对排水性沥青混合料进行了竖向渗透系数测定.试验测定发现,其结果约为改进前方法的3倍左右,与横向渗透系数基本一致.这与其他研究所认为的两者相一致的结论相符,从而证明了国内原有测试方法的不足,并矫正了竖向渗透系数的测定方法,为排水性沥青混合料的设计及排水路面应用提供了基础.     

大空隙沥青混合料空隙率测量方法的评价与分析

对设计空隙率15％～25％的大空隙沥青混合料试件,用体积法和真空密封法分别测量和计算了试件的连续空隙率和总空隙率.最后测量了各试件的渗透系数.利用数据统计软件SPSS建立了两种方法测量的4种空隙率与渗水系数之间的回归模型,并将4种空隙率预测渗水系数的模型进行了实际效果的检验.得出了如下结论:1 用4个回归模型预测的渗水系数与实测渗透系数的检验结果表明,预测效果最好的是真空密封法连续空隙率,其次是真空密封法空隙率,最差的是体积法空隙率和体积法连续空隙率;2 综合测量方法的变异性和预测模型的显著性和预测模型的实用效果,对于大空隙沥青混合料试件的空隙率,建议采用真空密封法测量.     

多孔沥青混合料长期析漏现象室内试验评价

多孔沥青混合料材料组成特性使得其在贮存、运输、摊铺和使用过程中出现严重的结合料析漏,空隙率逐渐下降,致使排水性能下降。为了评估多孔沥青混合料长期析漏现象,该文利用变水头试验测定了3种OGFC试件的渗透系数。试验结果表明:试验的前56d渗透系数呈现下降趋势,后28d试验的渗透系数呈现稳定趋势。为了进一步评估多孔沥青混合料长期析漏现象,该文随机选取了一些试件切片。切片后利用变水头试验测定残余试件的渗透系数,利用ASTM D6307中点火法测定各切片结合料含量,试验结果表明:温拌技术和橡胶沥青抑制渗透系数衰变的效果优于纤维稳定剂;和SBS沥青相比,橡胶沥青和集料的粘附性较好。     

碎石化结构层的室内物理力学性能研究

以国道324线罗梅公路的水泥混凝土路面大修工程为依托,将碎石化后的结构层移至室内进行筛分、抗压强度、抗压回弹模量、水稳定性以及冲刷、排水等一系列的物理力学性能试验研究。结果表明:碎石化后混凝土结构层的饱水试件抗压回弹模量为134.8 MPa,标准差7.46,变异系数0.06,冲刷系数为0.0277 m~3/(m~2·万次),渗透系数为2.34 cm/s。     

水泥改良全风化花岗岩路基填料水稳定性研究

以川南某高速公路工程为依托,采用振动压实法成型水泥改良全风化花岗岩路基填料试件,研究压实度、水泥剂量及养生龄期对全风化花岗岩填料水稳定性影响规律。结果表明：全风化花岗岩渗透系数和崩解量随压实度提高逐渐降低,当压实度≥96.0%,渗透系数趋于稳定,压实度提高1.0%,崩解量约降低8.6%;掺入水泥后水稳定性显著提高,水泥改良全风化花岗岩与全风化花岗岩试件崩解量比值在4.2以上,当水泥剂量≥4.0%,改良后渗透系数、崩解量随压实度增大呈线性趋势降低,渗透系数、崩解量降低速率分别为6.3%、6.4%;改良后龄期前14天水稳系数增长较快,28天后曲线较平缓,水泥剂量增加1%,7、28天水稳系数约分别增加10.5%、9.5%以上。     

RAP掺量对再生沥青路面基层性能影响研究

为了探究沥青路面回收料(RAP)掺量对级配碎石基层弹性模量及渗透性的影响及其作用机理,该文采用三轴重复加载试验,分别测定不同RAP含量试件的回弹模量,并通过常水头渗透试验测定各RAP含量试件的渗透系数。在此基础上,利用X射线计算机层析成像技术(X-ray CT)分别研究了RAP含量为0~80%试件的内部结构。结果表明:随着RAP比例的增加,弹性模量也随之增加,而渗透率系数随之减小。通过对试件微观分析发现,含RAP的试件比无RAP级配碎石试件空隙率要低,这可能是导致前者有更高的弹性模量和较低的渗透率的原因之一。     

南水北调工程压实换填粘性土料渗透试验研究

压实换填粘性土料是南水北调中线一期工程对总干渠膨胀岩试验段(潞王坟段)渠坡处理方式之一,对其防渗性要求较高。采用GUELPH现场入渗仪在碾压现场开展了原位渗透试验研究。结果表明:采用18 t振动平碾,对不同铺土厚度进行碾压试验,铺土厚度35 cm的碾压效果较好,碾压至12遍时,压实度可达99.4%,渗透系数为4.90×10-6cm/s;采用不同的碾压机械,对铺土厚35 cm,以20 t振动凸块碾的碾压效果较好,碾压10遍,压实度可达97.2%,渗透系数为4.89×10-6cm/s。     

预制粗骨料UHPC桥面板振捣工艺试验研究

为研制适用于粗骨料UHPC桥面板的振捣工艺,制作了14块粗骨料UHPC试件,采用四点弯曲试验方法,测试不同振捣工艺对试件裂缝发展及抗裂性能的影响。结果表明:粗骨料UHPC加筋板试件裂缝宽度随荷载呈0.004mm/(kN·m)的线性关系增加,且破坏时出现多条主裂缝;钢筋爪支垫钢筋网的方式会引入初始缺陷,但是由于影响不明显,是一种可接受的钢筋网支撑方式;粗骨料UHPC的振捣不宜采用平板振捣器,但是可以作为提浆整平的手段;直径42mm高频振捣棒的振捣作用范围约为半径15cm的圆柱体,相邻振捣棒间距不应超过200mm;采用振捣频率为200Hz的振捣棒对粗骨料UHPC的振捣是适宜的;留振时间不宜超过15s。     

路面水泥稳定碎石基层材料分层摊铺整体压实成型技术研究

在室内采用两种方法制作了10 cm×10 cm×40 cm的水泥稳定碎石梁式试件,第一种方法:先按规定的压实度成型下层5 cm高度的试件,养生7 d后,再成型上层5 cm高度的试件;第二种方法:先将混合料按5 cm厚度控制装模,刮平并轻微压实后30 min,将另一半混合料装模并用压力机整体压实至规定的压实度。两种方法成型后试件28 d龄期的抗折强度结果表明:按第二种方式成型的试件抗折强度好于第一种方式成型的试件。现场水泥稳定碎石基层试验段铺筑及检测结果表明:参照第二种试件成型方法制定的"两层摊铺,一次整体压实"施工方法能够满足规范中对混合料压实度的要求,同时避免了传统两层成型法造成的基层层间分离和由于两次施工造成的工程造价增加。     

贫混凝土透水基层材料渗透性能室内试验

渗透系数和孔隙率是表征贫混凝土透水基层渗透性能的主要指标。利用垂直和水平渗透仪分别测试了多孔贫混凝土的渗透系数,并分析了其满足达西定律的水头范围,得出孔隙率与渗透系数的关系。结果表明：多孔贫混凝土只要保证水力梯度小于0．04,就能满足达西定律的要求;有效空隙率和全孔隙率之间呈相关性良好的线性关系,有效孔隙率和渗透系数之间满足相关性良好的幂指数关系,贫混凝土透水基层的临界排水有效孔隙率为14．4％。     

垂直振动成型水泥稳定破碎砾石的疲劳特性研究

为深入研究水泥稳定破碎砾石的疲劳特性,对比了垂直振动法和静压法成型水泥稳定破碎砾石试件与路面现场芯样力学强度的相关性,采用更能模拟工程实际力学性能的垂直振动法成型水泥稳定破碎砾石圆柱体试件,研究其劈裂疲劳特性。结果表明:振动法成型水泥稳定破碎砾石试件与现场芯样力学强度相关性较高;建立的水泥稳定破碎砾石疲劳方程可准确预测水泥稳定破碎砾石疲劳寿命;与悬浮密实型级配相比,骨架密实型水泥稳定破碎砾石的疲劳性能更优;水泥剂量越高,水泥稳定破碎砾石疲劳性能越好。     

纤维掺量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为研究纤维混凝土抵抗有害粒子侵蚀的能力,制备了3种纤维掺量的水泥混凝土,测试氯离子渗透系数,并研究了减水剂膜对氯离子渗透系数的影响情况;纤维掺量不同,氯离子迁移系数不同,并不是纤维掺量越多越好,当纤维掺量到达一定范围后,再掺加只会降低氯离子渗透性;试件表层附着的减水剂膜对混凝土氯离子迁移系数影响不大。     

隧道钢纤维混凝土衬砌支护实验与应用研究

进行了钢纤维喷射混凝土材料力学性能实验,得到不同钢纤维掺量下的试验梁力学性能。实验得出钢纤维掺量从40 kg/m~3增加到50 kg/m~3过程中,试件初裂强度提高10.1%,最大荷载提高18.3%,整体抗压性能显著提高;试件综合弯曲韧度指数先增大后降低,钢纤维掺量为45 kg/m~3时刻试件综合弯曲韧度指数达到最大。依托摩天岭隧道工程进行了湿喷15 cm厚钢纤维混凝土单层衬砌支护结构三维数值模拟,结果表明围岩塑性区主要影响范围显著减小,钢纤维喷射混凝土具备薄壁壳体特性,提高了单层衬砌支护结构稳定性;计算得到钢纤维混凝土衬砌支护结构最大支护轴力为7 640 kN,产生在洞口边墙顶端,最大弯矩为111.95 kN·m,产生在边墙角部,二者均满足15 cm厚钢纤维混凝土设计荷载要求。     

海水侵入条件下泥水盾构泥浆及泥膜性质变化试验研究

为探究采用泥水盾构进行海底隧道建设时,海水易从开挖面进入泥水舱并与泥浆混合,导致泥浆泌水率等参数发生变化,进而影响泥膜的性质和开挖面的稳定性问题,配制不同海水添加量的泥浆,测试泥浆的泌水率、黏度和ζ电位等参数变化,并对泥膜的孔隙比、渗透系数等参数进行测试。试验表明： 1）海水的侵入明显增大了泥浆的泌水率,降低了泥浆的黏度和ζ电位。 2）随着海水添加量的增加,泥膜的孔隙比降低,渗透系数由10-9 cm/s增大到10-7 cm/s。 3）导致泥浆泌水率及泥膜渗透系数变化的根本原因是随着海水的添加,泥浆的ζ电位逐渐降低,泥浆颗粒间斥力减弱,宏观上表现为快速沉淀、析水; 同时,由于泥浆颗粒吸引的阳离子增多,结合水膜变薄,形成泥膜的有效孔隙变大,宏观上表现为渗透系数增大。     

成型方法对ATB-30混合料性能的影响

为了更好地模拟沥青混合料的现场实际工况,分别采用垂直振动成型方法(VVCM)和马歇尔击实法成型ATB-30混合料试件,研究了不同成型方法对成型试件的物理、力学特性的影响,并对两种成型方式进行了评价.对比分析结果表明:油石比相同时,VVCM试件的密度比马歇尔试件平均提高了1.02倍,VVCM试件的马歇尔稳定度、抗压强度、劈裂强度、抗拉强度平均分别为马歇尔试件的1.54倍、1.47倍、1.39倍、1.45倍;VVCM试件的力学强度最大值对应油石比比马歇尔试件的力学强度最大值对应油石比小3％左右.在各自最佳油石比下,VVCM试件的马歇尔稳定度、抗压强度、劈裂强度、抗拉强度分别为马歇尔试件的1.45倍、1.45倍、1.44倍、1.44倍;VVCM试件的力学强度测试精度可达92％,而马歇尔试件不足70％,表明VVCM的可靠性要比马歇尔法更高.