基于膨胀机理的钢渣基层材料体积安定性研究

通过建立f-CaO粒子水化膨胀模型以计算钢渣颗粒/混合料膨胀率,按不同配合比进行无机结合料稳定类混合料崩解试验,探讨了钢渣作为基层集料的体积安定性.f-CaO粒子水化膨胀模型计算结果显示,钢渣膨胀特性与f-CaO含量、钢渣颗粒大小及钢渣密实度有直接关系,钢渣颗粒越大体积安定性越差.1％的f-CaO完全水化增加钢渣1.15％膨胀率.80℃水浴试验结果表明模型计算与实际钢渣粒料膨胀率吻合程度较好,平均误差为6.11％.混合料崩解试验结果表明,无机结合料稳定钢渣膨胀破坏为局部破坏,其抗冲刷性能越好其体积安定性越佳,抗冲刷性能水泥稳定类优于二灰稳定类,悬浮级配优于骨架级配.水泥悬浮钢渣体积安定性最佳,水泥剂量不宜低于3％.钢渣作为路用基层集料的体积安定性宜按照钢渣粒料可能发生的最大膨胀率而非整体膨胀率评价.     

多年冻土地区温度对水稳砂砾

水泥稳定砂砾在多年冻土地区路面基层应用中普遍出现了板体性差、温度低等问题,通过模拟多年冻土地区实际温度变化和单一恒温的强度试验,与标准养生条件对比分析了特殊温度条件对水泥稳定砂砾混合料强度形成的影响。研究得出,多年冻土地区特殊的低温和负温条件将明显延缓混合料强度的形成速度;养生温度对混合料强度形成的影响存在临界状态,当第二天养生温度达到研究得出的临界温度分界点7℃后．只通过提高养生温度来进一步提高强度或加快强度增长的效果并不明显。结果表明．多年冻土地区特殊的温度条件是基层出现板体性差和强度低等问题的主要原因．解决问题的关键在于采取提高混合料设计强度、掺入外加剂、保温和封闭施工等技术措旋,保证和提高早期强度,降低负温和低温影响程度。     

基于AASHTO试验方法的水泥混凝土热膨胀系数研究

水泥混凝土热膨胀系数是反映水泥混凝土热力学性质的重要参数,对研究水泥混凝土路面在温度荷载作用下的力学响应有重要的意义.该文采用AASHTO TP 60试验方法对水泥混凝土的热膨胀系数进行了试验研究,通过对不同升降温循环试验结果的分析,确定以第三循环数据作为最终的试验结果,并确定混凝土的热膨胀系数为10.64×10-6/℃.     

水泥灌浆半柔性橡胶沥青混合料疲劳性能试验研究

采用矩形梁4点弯曲疲劳试验对水泥灌浆半柔性橡胶沥青混合料的疲劳性能进行研究,对-15℃、-10℃、-5℃、0℃、15℃五种不同温度下的水泥灌浆半柔性橡胶沥青混合料进行控制应力疲劳试验,得到其在以上温度条件下的荷载疲劳方程。     

沥青混合料中温车辙试验研究

利用改进的能够调整轮碾速度的车辙试验机,对AC20开展了30、45℃和60℃时不同轮压及轮碾速度下的车辙试验。试验结果表明,在45℃试验温度下,重载和低速的联合影响很容易使AC20的车辙指标值劣于60℃、标准轮压和标准轮碾速度条件下的结果;而在30℃试验温度下,即使有重载和低速的联合影响,AC20的车辙指标值仍然好于60℃、标准轮压和标准轮碾速度条件下的结果。分析结果说明寒冷地区沥青路面车辙的产生除因为沥青混合料高温稳定性不足外,还需要考虑中温时间段内重载和低速引起的变形。根据分析结果,建议寒冷地区沥青混合料车辙试验方法除需要将试验温度调整为45℃以外,同时还需要根据道路交通状况设定重载低速的试验条件。     

不同退火工艺对Nb-Ti微合金化TRIP钢组织及力学性能的影响研究

利用盐浴热处理模拟了Nb-Ti微合金化TRIP钢在等温淬火和淬火配分工艺条件下的退火过程,采用拉伸试验机和电子探针对退火后的试验钢进行了力学和组织检测,结果表明,在等温淬火工艺下,试验钢可获得较高的延伸率,但强度偏低,790℃的退火温度所得到的综合力学性能最优,强塑积达到32.94 GPa·%;在淬火配分工艺条件下,随着退火温度升高试验钢抗拉强度略有降低,延伸率增加,当退火温度达到827℃时,试验钢抗拉强度急剧增加,延伸率急剧降低。退火温度为804℃时综合力学性能最优,强塑积达到最大值20.73 GPa·%。综合来看,在淬火配分工艺下试验钢能够在实现高强度的同时兼具良好的塑性。     

高海拔地区混凝土路面的常见裂缝与防治措施

水泥混凝土路面经常出现裂缝,特别在高海拔地区,由于受高原气候的影响,混凝土更容易出现裂缝。混凝土出现裂缝之后,不仅影响外观,甚至影响使用性能,不得不把混凝土板块打掉重来,造成不必要的材料浪费和经济损失。给合高原施工经验,根据高海拔的气候条件,对高海拔地区可能出现的裂缝情况作了分析,提出防治措施。     

-3℃养护下考虑水灰比影响的水泥水化程度计算模型

针对高海拔或高纬度低温地区桥梁混凝土水化的问题,测试了-3℃恒温养护条件下,0.24、0.31、0.38水灰比水泥浆体的水化热,计算了各个龄期时的水泥水化程度。综合考虑龄期和水灰比对水泥浆体水化程度的影响,利用二次函数与对数函数相加的形式来建立水泥水化程度计算模型。结果表明:在-3℃恒温养护下,随着水灰比的增大,水泥的水化程度也会增大,但水灰比对水泥水化程度的影响随着龄期的增长逐渐减弱。利用建立的模型计算了0.27水灰比水泥浆体各个龄期时的水泥水化程度,与实测值相比较,计算值偏离值较少,预测模型精度较高。     

高寒高海拔地区大体积混凝土的裂缝控制

近年来,大体积混凝土裂缝防治的研究已经较为深入,但是高寒高海拔地区的研究依然比较欠缺。本文结合工程实际以及试验探究高寒高海拔地区配合比对于裂缝防治的影响,并使用温度传感器对构造物的温度变化进行监测,已达到精准控制温度变化的作用;此外根据实践对高寒高海拔地区的施工时间的特殊性进行了论述。     

高海拨地区公路沿线工程地质评价

为综合评价高海拔地区公路沿线工程地质条件,通过分析筛选高海拔地区公路沿线工程地质评价因子,建立评价指标的层次结构,确定高海拔地区公路沿线工程地质评价分级标准与评价因子权重,采用模糊数学方法建立高海拔地区公路沿线工程地质综合评价模型,将该模型应用于青海省高海拔地区某段公路沿线工程地质评价中,评价结果显示采用模糊方法的评价结果与实际评价结果基本相符,说明此方法可运用于高海拔地区公路沿线工程地质评价中。     

考虑养生期水化热影响的高海拔地区水泥稳定碎石层温度分布研究

为了揭示高海拔地区水泥稳定碎石层养生期温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了基于水化热的水泥稳定碎石层养生期三维非稳态计算模型,分析了日最低气温、日温差、太阳辐射总量、风速、水泥稳定碎石厚度及水泥剂量等因素对水泥稳定碎石层养生期温度场分布的影响及其敏感性。分析表明：随着日最低气温、日温差、日太阳辐射总量及水泥剂量的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐提高;随着风速的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐降低;水泥稳定碎石层表面最低温度的关键影响因素为风速,层中最低温度的关键影响因素为水泥稳定碎石厚度。     

混凝土桥面碎石防水粘结层配比优化设计

为使水泥混凝土桥面SBS同步碎石防水粘结层在25℃修正强度最大化,首先采用桥面温度模型对气温、桥面及防水粘结层处温度差异性进行对比;其次,对该防水粘结层强度最大化配比设计及其粘结、抗剪强度对不同温度条件敏感性进行分析。研究表明:层间强度对温度极为敏感,同一气温对应的粘结层处温度及桥面温度下检测的强度将分别下降38%、80%,因此应采用防水粘结层处温度作为强度检测条件。建立的粘结、直剪、扭转剪切强度回归模型与试验检测结果相关系数达0.94,并通过强度修正系数Ki以及P25强度修正模型将不同温度下强度修正为25℃时防水粘结层强度值,最后,确定在标准条件下1.5kg/m2SBS改性沥青与13kg/m210～15mm碎石时防水粘结层修正强度达到最大。     

钢渣微粉对水泥路用性能的影响研究

为了研究钢渣粉掺量对钢渣粉-水泥复合材料路用性能的影响规律,通过向水泥中掺配不同比重钢渣微粉,研究钢渣微粉对水泥水化热、标准稠度需水量、凝结时间以及安定性的影响,结果表明:钢渣微粉的水化程度较低,活性成分较水泥少;钢渣微粉的掺入降低了标准稠度用水量,延长了水泥凝结时间;在钢渣粉掺量小于40%时,依据试饼法进行检测的钢渣粉-水泥复合材料的安定性结果合格;在钢渣微粉掺量为30%时,水泥胶砂流动度出现峰值,钢渣微粉水化进程随着龄期增长而不断提速,对水泥胶砂的强度贡献主要集中在后期。     

A Research on the Effects of Atmospheric Pressure on the Thermal Balance of Cooling System in Diesel Engine

针对内燃叉车柴油机在高原上的热平衡问题,建立了柴油机高海拔热平衡试验台和冷却系统仿真模型,对某型叉车柴油机冷却系统进行了热平衡试验和仿真计算,得到了不同海拔高度条件下柴油机燃烧放热量的分配比例和冷却液温度等信息.结果表明,随着海拔的升高,柴油机出口冷却水温度逐渐增大;当海拔高度接近4000m,环境温度为30℃时冷却系统出现过热问题,通过增大风扇的流量或提高散热器的换热效率,降低了发动机的出水温度,缓解了柴油机冷却系统的高原过热问题.     

温度及含盐量对水泥稳定基层拱胀影响研究

为探究温度和含盐量对水泥稳定材料拱胀的影响规律及机理,通过变形试验和导热试验,得到了不同温度及含盐量条件下的变形量及导热系数值。分析得出:含盐量一定时,随着温度变化,变形分3个阶段。当温度从-10℃上升到0℃阶段,试件收缩变形,含盐量越高收缩变形越明显;0℃到10℃阶段,试件开始膨胀,但发展缓慢;10℃到30℃阶段膨胀变形发展比较快。含盐量对水泥稳定材料变形量有着比较明显的影响,随着含盐量的增加,试件的变形明显增加。当含盐量大于0.4%时,含盐量对水泥稳定材料试件的变形影响显著。在相同温度条件下,随着含盐量的增大,水泥稳定材料的导热系数呈增大趋势。此外,分析了含盐量对膨胀影响的微观原因,SEM图像显示:Na2SO4·10H2O结晶分布随着含盐量的变大不断密集。晶体的增加是导致变形增加和导热系数增加的微观原因。     

高海拔粒料基层沥青路面性能研究

为解决西藏公路半刚性基层易产生冻害和反射裂缝等病害缺陷,并考虑充分利用西藏当地筑路材料,对高寒高海拔地区粒料柔性基层沥青路面性能进行研究,必将对西藏公路的建设有重要的现实指导意义,使路面结构更经济更耐用,促进筑路技术的发展.通过分析西藏国道318日喀则至拉孜段粒料基层沥青路面试验路的材料组成及检测结果,评价粒料基层在高海拔地区的路用性能.从冻融稳定性、路用承载力两方面分析高海拔粒料基层沥青路面路用性能控制要素.     

改进的水泥-乳化沥青冷再生混合料设计方法

文章通过实验,采用水泥和乳化沥青为再生剂进行了水泥乳化沥青冷再生混合料的配合比设计。实验结果表明:第二次成型的时间选择在30℃恒温烘箱中养生后的24h较好,水泥乳化沥青冷再生混合料设计过程中采用最佳有效流体含量指标确定外掺水量是比较合理的,采用60℃温度条件下的第二次击实更能模拟现场压实,在满足劈裂强度要求条件下采用无侧限抗压强度最大值求最佳沥青能降低乳化沥青的用量,采用此最佳沥青进行车辙试验,结果表明高温稳定性良好。     

公路工程构造物水泥混凝土抗冻性能试验研究

针对高海拔寒冷气候条件下公路构造物冻融破坏病害,同时考虑普通水凝混凝土、添加防冻剂水泥混凝土和添加纤维水凝混凝土,通过混凝土配合比设计、冻融前后质量变化、强度损失等试验研究,得出了针对寒冷地区抗冻混凝土设计方法、冻融过程质量及强度损失规律,以及提高混凝土抗冻性的措施,研究成果对提高公路构造物水泥混凝土抗冻性具有重要的工程意义和实用价值。     

沥青混凝土动态模量试验及Witczak预估模型验证

对几种常用沥青混凝土进行了动态模量试验研究,并对Witczak动态模量预估模型进行了验证.试验研究表明:沥青混凝土的动态模量随温度增加而减小,且呈明显指数关系;沥青混凝土动态模量随加载频率提高而增大,当环境温度较低时动态模量与频率呈明显对数相关性,当温度较高时动态模量与频率无明显对数相关性;Witczak预估模型在温度低于45℃时对沥青混合料动态模量的预估是可行的,但在较高温度条件下,由于动态模量偏低,其预估值偏差较大,精度还需要进一步提高.     

高寒高海拔地区隧道洞口失稳风险评估方法研究

隧道工程在高寒高海拔地区施工时，受海拔、温度、冻土等影响，施工人员、机械的工作效率大幅降低，冻融、冻胀等灾害发生概率增长，隧道洞口施工的安全风险增大。但目前已有的隧道洞口失稳风险评估方法未引入高寒高海拔地区特有的因素，缺乏一定的针对性。因此，为了更好地判断高寒高海拔地区隧道洞口的施工状态，降低事故的发生，通过分析高寒高海拔地区地质、海拔、温度、冻土等特殊条件对施工安全的影响，构建了具有针对性、可操作性、完整性的高寒高海拔地区隧道洞口失稳风险评估体系，并以久马高速公路海子山1号隧道为例，采用层次分析法计算其洞口失稳的风险等级及可能性，通过与已有专项评估结果以及实际情况进行对比分析，验证本文提出的隧道洞口失稳风险评估方法的可行性。