碳纤维导电混凝土融雪化冰的智能控制研究

阐述了碳纤维导电混凝土用于路面融雪化冰时的智能控制问题,包括表面温度的监测方法、电阻及功率在升温过程中的变化规律以及智能控制的实施方案,得到了单个电源和整体的智能控制流程图。     

外部环境对导电混凝土融雪化冰效果的影响

用有限元程序分析了外部环境对导电混凝土用于融雪化冰时效果的影响，通过分析在不同的输入功率下化冰时间与风力等级的关系，得到了风力对融雪化冰时效果的影响以及必须考虑的最小风波，对有、无隔热层时的对比研究，得到了有、无隔热层时融雪化冰时效果的差别。     

桥面嵌入式导电沥青混凝土铺装热效应分析

分析导电沥青混凝土融雪化冰原理,利用导电沥青混凝土传导热量能力强且具有良好粘结性能的特点,将多相耦合作用下的导电沥青混凝土嵌入槽形普通混凝土中,形成一种新型桥面结构。通过实验研究,与单层导电沥青混凝土桥面对比,其热效率大幅提高,而散热损失显著降低,能即时融雪化冰,保证行车安全畅通,为桥梁冰冻灾害防治提供借鉴。     

钢筋电极导电发热混凝土的研究

提出利用钢筋良好的导电性来制作导电发热混凝土的电极,并进行了相关的实验研究.通过实验发现此种发热混凝土电阻达到稳定的时间要比一般混凝土的固化期长,用细不锈钢钢筋为电极得到的电阻率最低,此种发热混凝土的电阻随电压的升高而降低明显,而升温实验表明所制造出的发热混凝土是成功的.文中所做的研究不仅可以将碳纤维导电发热混凝土所需的碳纤维体积含量降低到0.29%左右,大幅降低制造导电发热混凝土的成本,而且还可以有效地提高导电发热混凝土铺层的强度.     

碳纤维电热丝主动融雪系统路面铺装设计与研究

传统的除雪方法主要是机械除雪或者融雪剂融雪,都是雪后除雪,通过碳纤维电热丝主动融雪系统铺装间距设计计算、碳纤维电热丝电热转换性能试验以及室外融雪试验,确定碳纤维电热丝铺装间距,实现沥青混凝土路面主动实时融雪。     

铺设碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面融雪试验研究

冬季冰雪天气严重影响着城市交通和道路交通,为了尽快的使道路上的积雪融化,研究一种既方便又快捷的材料---碳纤维-玻璃纤维格栅,将这种材料作为导电发热体铺设在路表面下,在冰雪天气对导电发热体进行通电、产生热量,通过热传递的方式使路表面温度升高．文中对铺设了碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面进行升温和融雪模拟试验,研究了2种不同铺设方案下,在温度为-6．5℃、发热通电功率控制在300 W/m2时路面结构模型的升温情况,表明将格栅铺设在路面表层5 cm以下较为合理．通过现场的融雪试验表明,这种路面能实现融化积雪的功能．     

公路桥梁超薄导电磨耗层除冰系统试验研究

利用超薄导电磨耗层对路面进行融雪化冰是一种有效的道路抗冰技术。制作了600 mm×600 mm×380 mm的桥梁试件,通过低温人工环境室对超薄导电磨耗层除冰过程进行了模型试验。结果表明:采用超薄导电磨耗层除冰,电阻越小,磨耗层表面加热时温度分布越均匀,3Ω的磨耗层比5Ω的磨耗层除冰效果要好;当试件上表面风速为8.0 m/s、环境室温度为-4.1℃融冰时,磨耗层的融冰功率需要370 W/m~2。当磨耗层的发热功率为334W/m~2时,对上表面风速为8.0 m/s、环境室温度为-3.7℃的工况勉强能防结冰。     

轻骨料导电混凝土面层的升温与化冰实验研究

采用导电性好的炭黑轻骨料导电混凝土作为混凝土面层的表层,研究了该混凝土面层在模拟低温环境下的升温和化冰与输入电功率的关系.输入电功率较大时,在相同的低温、相同的时间内面层表面温度较高.在路面结冰不超过3 mm且环境温度分别为-10～-5℃,-15～-10℃,20～-15℃时,导电混凝土层基本满足要求的电功率分别应为400,500,600W/m2.炭黑轻骨料导电混凝土在多次通电过程中电阻稳定,因而电功率稳定.     

碳纤维增强混凝土的耐久性研究

对碳纤维增强混凝土的抗渗透性与抗酸侵蚀性进行了实验性研究。水胶比为0.40,碳纤维的掺量分别为0.2、0.5和1.0 vol.%。试验测试结果表明,碳纤维的掺入能够有效的提高混凝土的抗渗透性和抗酸侵蚀性。碳纤维在混凝土基体中起到桥联的作用,保证了负载转移能力。     

公路用融雪剂对沥青混凝土性能的影响研究

以辽宁省高速公路冬季使用的公路用融雪剂融雪化冰实践为依托,以辽宁现行沥青路面上面层采用的SMA-13L为研究对象,通过开展使用融雪剂环境下,沥青混合料SMA-13L的水稳定性、低温性能、路面抗滑性能研究测试,来评价融雪剂对沥青混凝土的路用性能影响。     

水泥赤泥稳定级配碎石基层的性能研究

通过对水泥赤泥稳定级配碎石混合料原材料的物理性能、混合料最佳含水量的测定以及配合比设计,从室内无侧限抗压、劈裂强度、弹性模量、室内回弹模量、抗冻性及固化机理几个方面,分析研究了水泥赤泥稳定级配碎石的特性。研究结果表明:掺加赤泥的混合料的各种性能均优于未掺加的混合料,根据各室内试验结果最终确定了混合料中赤泥的最佳掺量范围为10%~16%。     

水泥乳化沥青稳定基层应用研究

针对当前水泥稳定碎石基层强度刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石。对水泥乳化沥青稳定碎石的路用性能进行了室内试验,并对其试验结果进行了分析。与同条件下水泥稳定碎石的试验结果对比发现,水泥乳化沥青稳定碎石强度可以满足基层实际应用的需要,并且其刚性较低的性能特点能克服当前半刚性基层沥青路面的一些缺陷。     

水泥稳定废砖集料的强度特性研究

将废砖集料按0、30%、60%和100%的比例替代天然碎石配制4种水泥稳定废砖混合料级配,并按4%和5%水泥剂量拌和成型试件,测试水泥稳定废砖的击实特性、抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量。结果表明：CBA存在大量的孔隙与微裂缝,导致其强度低、吸水率大;由于CBA的密度小、吸水率大,导致水泥稳定废砖的最大干密度随着CBA含量的增加而增大,最佳含水量则逐渐减小;当水泥剂量相同时,各龄期水泥稳定废砖的无侧限抗压强度和回弹模量均随CBA含量的增加而降低,劈裂强度则随CBA含量的增加而增加;水泥稳定废砖的抗压回弹模量与无侧限抗压强度存在良好的线性关系。     

预裂型水泥稳定碎石强度与温缩特性机理仿真

针对水泥稳定碎石材料易产生裂缝,从而降低路面使用寿命这一问题,基于粗集料预处治技术提出了一种预裂型水泥稳定碎石材料改良思路;通过对水泥稳定碎石中一定比例的粗集料进行预处治,使其表面裹附一层新的物质,从而形成新的界面,分散了收缩过程中降低开裂对材料整体均一性的影响,继而仿真分析了这种新型材料的强度特征和温度收缩裂缝发展的内部机理;基于离散单元法建立了预裂型水泥稳定碎石仿真模型,并分别开展了虚拟无侧限压缩试验和有限制梁温度收缩开裂试验。研究结果表明:在假设预处治粗集料仅影响粗集料界面强度的前提下,试件的无侧限抗压强度与界面强度比和预处治粗集料替换比这2个关键参数之间呈现出良好的线性相关性,可通过回归公式进行计算与预测;当界面强度比大于40%时,预处治粗集料替换比的增加仅会降低材料的强度而不能避免局部贯穿裂缝的产生;当界面强度比小于40%时,随着预处治粗集料占比的增加,试件在收缩过程中产生的裂缝由局部贯穿宽裂缝转变为均匀分布的微裂缝,从而保证了材料在收缩开裂后的整体均一性;当界面强度衰减至未处治材料的30%以下,且预处治粗集料替换比大于30%时,可有效减少试件内部贯穿裂缝的产生,从而缓解了水泥稳定碎石的温缩开裂。      

水泥稳定碎石基层施工技术探讨

路面基层是水泥混凝土路面结构的主要承重层,广东省目前在建的各等级路面基层一般采用水泥稳定碎石结构形式。文中根据广州市同和至大源段路面改善工程实践,对水泥稳定碎石基层施工前的准备工作、水稳碎石施工工艺、养生和交通管制等方面进行了探讨。     

水泥乳化沥青稳定碎石收缩特性研究

针对当前水泥稳定碎石基层干缩、温缩较大引起的反射裂缝问题,提出了一种抗收缩能力较强的新型基层材料;水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石。分析半刚性基层的收缩机理和水泥乳化沥青稳定碎石的微观结构后,进行了干缩试验和温缩试验,最后利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力。通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好。能较好地延缓基层开裂。     

土壤固化剂在高速公路路基处理中的应用

在开展季冻区柔性基层沥青路面结构组合研究过程中,级配碎石基层强度较低,为了保证路面结构的安全和降低沥青层的厚度,需提高级配碎石基层的土基强度。此外,级配碎石材料具有明显的非线性,其下土基强度的高低将直接对级配碎石强度的发挥有着重要的影响。因此,对于级配碎石基层沥青路面,需对土基采取加强措施,以利于结构层整体功能的发挥。通过对固化剂工作原理和路用性能的分析,阐述了土壤固化剂的适用范围和施工方法,既可充分利用当地资源,又为以后高等级公路土基处理提供一定的参考。     

高速公路水泥稳定碎石基层养生技术研究

通过对比不同养生工艺情况下水稳基层的施工质量,认为采用连续施工透层和稀浆封层养生的施工工艺,水稳基层养生效果最好,既保证了透层油的渗透效果和抗压强度,又避免水稳基层的二次污染,更节约了施工成本。     

粉煤灰矿渣掺量对劣级配砂配制混凝土性能的影响

为生产优质的劣级配砂配制混凝土,通过调节粉煤灰矿渣掺量配制了6组劣级配砂配制混凝土,用Andreasen方程评价砂石堆积效应,并测试混凝土坍落度和抗压强度,研究粉煤灰矿渣掺量差异对劣级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响. 研究结果发现,劣级配砂与石混合仍可获得较紧密堆积,复掺40%粉煤灰、矿渣的混凝土及单掺30%粉煤灰的混凝土工作性满足泵送要求;各组混凝土56 d抗压强度均满足强度等级要求,且随粉煤灰含量增加混凝土抗压强度减小. 可推断矿渣粉煤灰掺量对虽为劣级配砂配制但具有较紧密堆积混凝土工作性和抗压强度的影响,与对正常级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响一致.      

水泥稳定碎石基层配合比试验和施工技术控制

结合舟山桃花岛桃花寨二级公路路面水泥稳定碎石基层的施工，分析水泥稳定碎石基层强度的形成原理．介绍水泥稳定碎石基层配合比的试验与施工技术的控制过程，可为类似工程提供借鉴。