苏拉马都跨海大桥耐久性设计

苏拉马都跨海大桥地处高温、高湿的热带雨林海洋环境自然条件下,为目前东南亚地区跨度最大的斜拉桥,对大桥进行耐久性设计,确保其正常使用和承载性能尤为重要.从设计理念、材料选用、指标控制、结构构造、管理养护等方面介绍了大桥的耐久性设计情况.     

隧道湿热环境下冷却服相变材料试验研究

为寻找合理冷却服类型及冷却材料,为高温高湿隧道环境中施工人员的生命健康提供保障,分析高温高湿环境对人体生理指标、舒适性的影响及目前主要的降温措施;并根据相关行业卫生标准,对国内外冷却服的发展现状进行调研。最后,对相变材料进行试验分析。认为应对隧道高温高湿环境,应选择相变冷服,并提出相变材料改进方向。     

黄土与土工布的界面摩擦特性试验研究

以黄土为填料,土工布为加筋材料,进行了不同压实度条件下的直剪试验和拉拔试验,测试了两种土工布(PES 100-50、PES-PP 100-50)与不同压实度黄土间的直剪和拉拔界面强度以及摩擦系数.试验结果表明:两种土工布与黄土的直剪界面强度和拉拔界面强度均符合莫尔库仑强度理论.两种土工布与黄土间有较好的拉拔摩擦特性,但相同条件下的直剪摩擦系数比拉拔摩擦系数大.当用于加筋土工程时,其界面摩擦性能可以满足工程的需要.     

石墨烯对水泥基材料耐久性的影响

为研究石墨烯(G)对水泥基材料耐久性的影响,通过掺配G水泥基材料并对试件进行Na_2SO_4、NaCl浸泡试验、扫描电镜(SEM)分析来研究G对于水泥基材料的耐久性影响。试验发现,水泥基材料在经过180 d的硫酸盐溶液浸泡后,相较于不掺加G的试件,掺有0. 045%G的水泥基材料试件的质量损失率最小。SEM分析表明,G的加入可以改善水泥基材料的内部结构,使其内部更加致密,从而提升其耐久性。     

碱激发废旧混凝土道路基层材料在马桥河路改建工程中的应用

该文主要对碱激发废旧混凝土道路基层材料的应用进行了研究。试验首先对比了天然集料与混凝土再生集料性能;其次按规范和设计要求对混合料相应指标进行试验和控制。混合料测试指标有延时成型强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩性、抗冲刷性能,从混合料路用性能测试结果得出,同等材料掺量条件下,碱激发废旧混凝土道路基层材料各项性能指标优于水泥稳定再生集料;最后将碱激发废旧混凝土道路基层材料应用于马桥河路改建工程中,实现原材料成本节约40%,同时,该项目对推进建筑固废物资源化利用具有深远意义。     

有纺土工布与粘土的界面摩擦特性试验研究

以有纺土工布为加筋材料,粘土为填料,进行了一系列直剪试验和拉拔试验,测试了有纺土工布与粘土间的界面摩擦特性。试验结果表明:两种有纺土工布与粘土的直剪界面强度和拉拔界面强度均符合莫尔库仑强度型,两种土工布与粘土间有较好的拉拔摩擦特性,直剪摩擦系数为0.87~1.71,拉拔摩擦系数为0.38~0.81;相同条件下拉拔摩擦系数为直剪摩擦系数的33%~64%。当用于加筋土工程时,其界面摩擦性能可以满足工程的需要。     

环氧沥青力学性能与微观特性试验研究

传统沥青路面养护材料普遍存在耐久性不足、高温稳定性差等缺陷,通过在稀释沥青中添加热固性的环氧树脂来改善传统养护材料的耐久性和高温稳定性,并对不同环氧体系掺量的环氧沥青固化物分别进行室内力学与微观特性试验研究。环氧沥青固化物力学试验表明,环氧体系掺量对材料黏结性能与断裂韧性具有较大影响。室内荧光显微镜试验结果表明,环氧体系掺量较小时,环氧相呈点状分布;当达到50%时,环氧相与沥青相开始出现分离,但混合物基本可以保证稳定的空间网络结构。     

渗透性沥青再生剂及再生沥青性能研究

再生剂的渗透能力对废旧沥青混合料(RAP)表层老化沥青的再生程度至关重要。为了提高再生剂的渗透性能,改善老化沥青的再生效果。基于组分调节理论和相容性理论,确定了渗透性沥青再生剂的基本组分,通过设计正交试验分析了渗透性沥青再生剂的基本组分搭配比例和混合温度对老化沥青针入度值和延度的影响,检测了渗透性沥青再生剂的基本性能指标及再生沥青的耐久性,研究了再生剂在老化沥青中的扩散进程、再生沥青胶浆的高温稳定性及再生沥青的低温抗裂性。试验结果表明:渗透性沥青再生剂的基本性能、再生沥青的耐老化性能均能符合现有规范要求;渗透性沥青再生剂作用下的沥青25℃针入度差值更大,其渗透能力优于普通沥青再生剂;通过掺入渗透性沥青再生剂对老化沥青进行再生,制备得到的再生沥青的高温稳定性及低温抗裂性与基质沥青相当。     

水性环氧乳化沥青冷再生混合料路用性能研究

为提高乳化沥青冷再生混合料路用性能,制备70%RAP(废旧沥青路面回收材料)掺量的水性环氧乳化沥青冷再生混合料进行研究。通过击实试验及劈裂试验确定水性环氧乳化沥青冷再生混合料的最佳含水量和最佳乳化沥青用量分别为4.0%、4.3%;采用沥青混合料车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验及四轮加载磨耗试验评价水性环氧乳化沥青冷再生混合料的性能。试验结果表明：水性环氧乳化沥青冷再生混合料具有更好的高温稳定性、水稳定性和耐久性;低温抗裂性略有降低,但仍满足规范要求;推荐水性环氧树脂掺量为10%。     

相变材料聚乙二醇应用于沥青混合料可行性的研究

利用相变材料聚乙二醇对基质沥青以及AC-20沥青混凝土的基本性能以及温度敏感性进行试验研究.试验结果表明:随着相变材料掺量的加大,相变材料改性沥青的黏度变大,延度逐渐下降,温度敏感性下降.当相变材料掺量达到30%时,可使相变材料改性沥青在60℃停留5 h以上.用相变材料改性沥青配置的AC-20沥青混合料具有较好的高温稳定性,其动稳定度可达到3 210次/mm,是普通AC-20沥青混合料的2倍以上,其在39℃高温日照条件下可降低路面温度9℃,而对其低温性能影响不大.     

盐冻循环作用下混凝土桥梁接缝耐久性试验研究

通过对包含直接胶接缝、打磨胶接缝、直接湿接缝和凿毛湿接缝的混凝土试件以及整体成型试件开展氯盐侵蚀与冻融循环耦合试验,研究了盐冻循环作用下不同类型混凝土桥梁接缝的耐久性。结果表明：盐冻循环作用下的接缝为混凝土耐久性薄弱环节,随深度增加接缝处混凝土中氯离子含量与整体成型试件愈接近,尤其是深度达到45 mm后,与氯盐浸泡环境相比,氯盐-冻融循环耦合环境中整体成型、直接胶接缝、打磨胶接缝、直接湿接缝和凿毛湿接缝试件的氯离子扩散系数平均值分别增加了32.05%、33.64%、32.81%、33.12%和32.91%;冻融循环导致了各类接缝黏结界面不同程度损伤,并放大了其抗氯离子侵蚀能力的差异性;冻融循环作用对接缝试件的损伤要大于整体成型试件,接缝面不做处理的试件要大于对应的接缝面处理试件,且对直接胶接缝试件的损伤最大;3种环境下不同试件耐氯离子侵蚀性能为整体成型>凿毛湿接缝>直接湿接缝(打磨胶接缝)>直接胶接缝,其中打磨胶接缝耐氯离子侵蚀能力与直接湿接缝相当。     

本期导读

探讨了贫混凝土基层上铺筑水泥混凝土面层时采用土工布隔离层与无隔离层时的层间力学性能差别,通过现场试验路施工,总结了土工布用于路面隔离层的施工控制技术……土工布作水泥混凝土路面隔离层应用研究(林天干等,P1)咸水拌和水泥土的耐久性很差,由此会引起搅拌桩复合地基承载性能发生衰变,     

山岭隧道复合防水层横向渗流的理论模型及应用

山岭隧道复合式衬砌层间土工布是初期支护渗水的主要排放途径,在隧道防排水系统中起到重要作用。为了量化工程条件下复合防水层的工作性能,通过理论分析得到了考虑层间挤压和泥沙淤堵的土工布横向渗流模型,并利用该模型讨论了衬砌层间挤压力对各种规格土工布横向排水能力的影响作用。为进一步验证该理论模型的合理性,设计了新型室内试验装置,评估了不同层间土压力、土工织物淤塞与否对土工布层间横向渗流系数的定量影响。结果表明:复合防水层工作状态下理论模型计算所得渗透系数与耦合浇注洁净接触面试验值较为接近,该理论模型可以反映隧道防水层的实际工作状态;土工布的渗透系数随压力变化是非线性的,随着压力的增大,渗透系数值先迅速降低,后逐渐放缓;当压力较小时,土工布厚度越大水平渗透系数越大,当压力增大时,土工布厚度越大,水平渗透系数下降越快直至无明显差异;验证试验中发现压块内部始终保持3～5 cm水头,意味着初支和二衬层间积水无法完全排水干净。最后结合该理论模型,提出了隧道防排水量化设计的方法,具有一定的工程应用价值。     

高温沥青摊铺时钢-混叠合梁桥温度场有限元分析

中国规范尚未对桥梁结构在高温沥青摊铺时的温度场做出规定,由其引起的温度应力也尚未考虑。该文以柳州市某钢-混叠合简支梁桥为例,利用大型有限元软件Ansys建立横向平面模型,进行了高温沥青摊铺时的瞬态热分析,拟合了高温沥青摊铺作用下叠合梁竖向最大温差计算公式,并与中国规范关于日照温度作用下竖向温度梯度进行对比。结果表明:高温沥青摊铺温度场降温在前2h最快,实际工程中可适当洒水加快降温;组合截面竖向温差最大达到70.47℃,最不利温差曲线服从指数分布;高温沥青摊铺下钢-混叠合梁竖向最不利温度梯度大于日照温度场引起的温度梯度,在以后的设计中应当引起重视。     

全浸泡养护对混凝土力学性能影响的试验研究

混凝土的养护对材料的力学性能及耐久性的影响很大,为探讨混凝土全浸泡养护的可行性,采用试验方法,加工混凝土标准试件,并采用不同的浸泡时间及温度对其进行养护,对其28天的抗压强度及弹性模量进行测试同时与标养条件下的结果进行对比;同时以台州湾跨海特大桥TS09标段为工程依托,采用钻芯法和回弹法对预制桥面板构件在全浸泡养护条件下的强度等进行了测试。结果表明温度在20℃及以上时,混凝土全浸泡养护的时间对其力学性能不会造成明显影响,但当温度低于20℃时,混凝土的抗压强度会随着浸泡养护时间的增加而明显降低,并且温度越高,混凝土的抗压强度也会越高。采用全浸泡的养护方式在实际工程中是可行的。     

除冰盐对沥青混合料集料性能影响研究

为降低冰雪对道路交通的影响,常采用除冰盐除冰化雪,但除冰盐的使用同时对道路产生不利影响.采用常用的氯化钠、氯化钙以及醋酸钠3种除冰盐作为侵蚀材料,对干湿循环浸泡后的玄武岩粗集料进行洛杉矶磨耗值和压碎值试验以及集料粘附性试验,研究除冰盐对沥青混合料集料性能的影响.结论表明:除冰盐溶液对集料的力学性能以及沥青-细集料粘附性...     

不同材料土工布防治反射裂缝效果试验研究

为缓解半刚性基层沥青路面裂缝病害,选取新型防裂基布和聚酯玻璃纤维布2种不同材料土工布进行防治反射裂缝试验效果研究.通过室内试验,对2种土工布的厚度、质量、拉伸强度、撕裂强度、CBR顶破强力等关键指标进行检测,对比分析其物理性质和受力性能.结果表明,聚丙烯材质的新型防裂基布具有良好的抗撕裂性,其能承受的顶破强力约为聚酯玻...     

土工布非饱和导水特性试验研究

在干旱半干旱地区,土工布常处于非饱和环境中,其排水能力取决于非饱和导水特性。对两种不同类型的土工布分别进行毛细高度试验、水分特征曲线试验和虹吸试验。分析了土工布的非饱和导水特性,讨论了孔隙特征对毛细高度,水分特征曲线以及非饱和导水系数的影响。结果表明:等效孔径越小的土工布毛细高度越大;土工布的吸力随含水量的增大而减小,等效孔径越小的土工布在较大的吸力范围内具有较好的持水性能;土工布的非饱和导水系数随吸力增大而减小,等效孔径越小的土工布非饱和导水系数对应的吸力范围越大,可在较大的吸力范围内保持良好的导水性。     

排水性沥青路面层间抗剪强度影响因素分析

沥青路面层间结合状况对于结构受力状态有较大影响。该文通过对4种粘结层材料组合试件的剪切试验,评价了在水、温度和行车荷载等外界因素作用下排水性沥青路面上中面层的层间结合状况。试验结果表明,这3种外界因素会对层间结合状况产生一定的不利影响,需要通过优选粘结层材料来提高排水性路面的耐久性。     

聚酯纤维对水泥冷再生稳定碎石强度影响的试验研究

为了揭示聚酯纤维水泥冷再生稳定碎石的强度特征,通过室内试验研究了纤维含量、纤维长度和废旧路面材料掺量对水泥冷再生稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度的影响规律.结果表明:聚酯纤维的掺入能够显著提高无侧限抗压强度和劈裂强度,且当聚酯纤维含量为0.7‰时,无侧限抗压强度和劈裂强度均达到最大值,分别为素水泥冷再生稳定碎石的1.18倍和1.30倍;无侧限抗压强度和劈裂强度随着废旧路面材料掺量的增加而降低,且当废旧路面材料掺量超过30％后,无侧限抗压强度迅速衰减,但掺入不低于0.5‰的聚酯纤维可有效缓解这种不利情况的发生;无侧限抗压强度和劈裂强度随纤维长度的增加而增加.以力学性能最优为原则,综合考虑经济性,建议纤维用量为0.7‰、纤维长度为7 cm、废旧路面材料掺量为30％.