二灰碎石基层强度的正交试验研究

通过正交试验研究二灰碎石各种材料用量（二灰内比、碎石比例和级配、水泥掺量等）与二灰碎石基层强度的关系,旨在从力学角度得到抗裂性能较佳的半刚性材料.结果表明,水泥掺量是影响二灰碎石早期强度的主要因素,其次是二灰内比.另外,适当增加碎石比例和粗集料含量,可以提高强度和减少收缩裂缝.     

相变沥青混合料调温效果及路用性能研究

为掌握相变沥青混合料调温效果及其路用性能,制备PEG2000/硅溶胶相变材料,研究其配比和掺量对沥青混合料调温效果的影响,进而就相变沥青混合料路用性能进行试验分析.结果表明:温度高于40℃后,PEG2000/硅溶胶相变材料能有效降低沥青混合料高温持续时间,且降温效果随相变材料中PEG2000比例提高呈先提高后降低趋势,随相变材料掺量增加呈线性提高趋势;沥青混合料升温过程中,其高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐提高,而沥青混合料升温稳定后,高温稳定性随相变材料掺量增加逐渐降低;沥青混合料低温抗裂性随相变材料掺量增加呈先变好后变差趋势,掺量为3％时,低温抗裂性最优,水稳定性则随相变材料增加逐渐下降;推荐采用PEG2000与硅溶胶比例为5:10、掺量为3％制备相变沥青混合料,此时调温效果优良,且各项路用性能满足规范要求.     

水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响

用建筑垃圾再生砂替代天然砂配制再生水泥砂浆,研究不同水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响。3d龄期再生水泥砂浆抗压、抗折强度试验结果表明:再生水泥砂浆的抗压、抗折强度与普通水泥砂浆的变化规律基本相似,均随水泥掺量的增加而提高。其28d抗压强度为9.8~57.5MPa,干燥收缩随水泥掺量增加而增大,水泥掺量越大干燥收缩龄期越长,且再生水泥砂浆的干燥收缩大于普通水泥砂浆。     

水泥砂浆桩的强度影响因素

本文探讨分析水泥砂浆桩的强度影响因素,通过试验研究水泥掺量、养护期、土质的不同水泥砂浆桩强度的变化。在水泥含量15%~21%之间,试验结果表明:1水泥含量越多其抗压强度越大,90d龄期时的水泥砂浆的抗压强度随掺灰量的变化幅度大于28d;2养护龄期越长,水泥砂浆土体的抗压强度越大,尤其是对于掺灰量比较高的土体影响更加明显;3粉质粘土的抗压强度效果好于淤泥质粉质粘土。     

水泥稳定建筑垃圾再生集料的路用性能研究

以建筑垃圾再生集料为主要原料,系统研究了水泥稳定建筑垃圾再生集料的强度和刚度等路用性能指标,分析了建筑再生集料掺入量对混合料路用性能的影响规律,试验结果表明,水泥稳定建筑垃圾再生集料的强度等指标满足作为公路基层材料的需求,可以用其修筑公路基层。     

二灰稳定再生集料基层抗压强度正交试验研究

采用正交试验研究了二灰稳定再生集料的配比,对二灰稳定再生集料正交试验方案的最大干密度、最佳含水量以及不同龄期的抗压强度进行了研究,考察了细集料掺量、粉煤灰和石灰的用量对混合料强度的影响．得出了性能优化的配合比,并提出了工程应用的建议。     

纤维掺量对沥青混凝土强度的影响

为了研究纤维掺量对沥青混凝土强度的影响,选用5种纤维掺量沥青混凝土的马歇尔试件和圆柱体试件,在MTS810材料试验机上进行劈裂试验和单轴压缩试验,分析了劈裂试验结果和抗压强度随纤维掺量变化的规律。研究结果发现,劈裂强度和抗压强度随着纤维掺量的增加均出现先增大后缩小的变化,在纤维掺量为0.20%时取得最大值,反映出适量的纤维加入可以提高沥青混凝土的强度值。根据破裂试验和单轴压缩试验结果分析,给出此种纤维改善沥青混凝土强度的合理掺量约为0.20%。     

粗集料UHPC收缩与力学性能

为降低超高性能混凝土(UHPC)收缩和开裂风险, 进行了5组不同粗集料掺量(质量分数分别为0、12.5%、22.5%、32.5%和42.5%)的UHPC的自收缩、基本材性(抗压强度、抗拉强度和弹性模量)、集料级配和圆环约束收缩等试验, 分析了粗集料掺量和集料级配对UHPC自收缩和基本材性的影响, 并采用提出的收缩开裂应力相对差值评价粗集料的掺入对UHPC收缩开裂的影响; 进行了有、无粗集料UHPC在圆环约束下的开裂性能试验与对比分析, 验证粗集料掺入对减小UHPC收缩开裂的有效性, 并给出UHPC中粗集料掺量和最大粒径限制的建议。研究结果表明: 随着粗集料掺量的增加, UHPC早期自收缩量降低, 最大降幅近20%;粗集料对UHPC的弹性模量、抗压强度和抗拉强度等的影响程度与其掺量和级配有关, 当粗集料掺量为22.5%时, 其级配曲线几乎全部处于富勒氏与泰勃特曲线范围内, 是5组材料中堆积最紧密的一组, 对UHPC弹性模量与抗压强度提高最为显著, 对抗拉强度的降低幅度影响最小; 当粗集料掺量为22.5%时, UHPC收缩开裂应力相对差值最大为1.31 MPa, 为试验中的最合理掺量, 可有效降低收缩开裂风险; 与未掺粗集料的UHPC相比, 圆环约束下掺有22.5%粗集料的UHPC的残余应力与拉应力水平分别降低15.8%和14.7%, 其抗裂性能得到提高; 建议对粗集料UHPC进行紧密堆积设计以获得尽可能优的材性, 对掺有长度为12~20 mm钢纤维的UHPC, 其集料的最大粒径可放宽至9.5 mm。      

粗纤维轻骨料混凝土的力学性能及抗渗性

在轻骨料混凝土中掺入适量粗纤维,可以改善其力学性能及耐久性能.通过粗纤维掺量的改变,研究粗纤维掺量对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度及抗渗性能的影响.从试验结果可以看出:随着粗纤维掺量的增加,对轻骨料混凝土的抗压强度提高作用有限,而对抗折强度贡献较大.在适当的掺量条件下,对抗渗性能提高作用较明显.     

砂砾材料的水泥稳定混合料级配试验研究

采用粗细不同2种级配进行水泥稳定砂砾混合料的室内外强度试验,以验证砂砾材料用于骨架密实水稳混合料时,细集料用量对强度的影响程度.结果表明,细集料减少,砂砾与水泥粘结力下降,建议级配设计时应综合考虑砂砾材料嵌挤力对混合料强度的影响.     

外掺丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能

以抗压强度修复率、裂缝修复率、电化学阻抗谱（EIS）为表征手段,对不同龄期、修复温度的水泥砂浆试件进行自修复性能试验,同时,结合SEM (scanning electronic microscope)探究了丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能及微观机理.试验结果表明：早龄期时丙烯酸镁修复体系对砂浆试件抗压强度修复及表观修复效果不明显,随着龄期增长,抗压强度修复效果逐渐显著,且7 d龄期试件表观裂缝修复率达100.0%;中高温有利于丙烯酸镁修复体系的自修复效果,但40℃以上提高温度对修复效果提升不再明显;电化学阻抗谱测试表明,28 d龄期时试验组的等效电路参数全面优于对照组;高龄期下丙烯酸镁修复体系的修复效果显著优于水泥基材料水化反应带来的修复效果.     

磨细粉煤灰对砂浆的抗硫酸盐侵蚀性的试验研究

进行了高掺量磨细粉煤灰水泥基材料的抗硫酸盐侵蚀性能试验。结果表明,与普通硅酸盐水泥相比,掺有50%原状粉煤灰的水泥在3%硫酸钠溶液中28d的抗蚀系数由0.94提高至1.00。180d时,掺有50%和70%磨细灰的水泥在3%硫酸钠溶液的抗蚀系数均高于掺有相同数量原状灰的水泥。由于细磨工艺优化了粉煤灰的颗粒度分布和颗粒级配,改善了颗粒的表面形貌,通过与水泥水化释放出的Ca(OH)2进行火山灰反应形成新的C-S-H凝胶,使水泥浆体孔结构细化,微观结构致密,粉煤灰颗粒与水泥浆体的界面结合牢固,从而提高了水泥基材料的耐蚀性能。     

PVA纤维水泥基复合材料抗冲蚀磨损性能试验研究

挟沙水流对桥墩的冲蚀磨损严重,继而影响桥梁的安全服役.为此,采用自主研制的冲蚀磨损试验装置,对一种桥墩抗冲蚀磨损材料——聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）纤维水泥基复合材料进行冲蚀磨损试验.以普通砂浆为参照,首先,测试了普通砂浆试块和PVA纤维水泥基复合材料试块的抗压强度;然后,测量了冲蚀引起的质量损失,并分析了两类材料在不同冲击角度下的冲蚀磨损特点;最后,采用计算流体力学程序开展数值模拟,从流场角度对冲蚀磨损机理开展了深入分析.研究结果表明：水胶比对材料抗冲蚀磨损性能影响最大,水胶比越低,材料的强度越高和抗冲蚀磨损性能越好;在不同的冲击角度下,试块表面的冲蚀坑形状不同,在90°冲击条件下,冲蚀坑呈圆环状,在30°冲击条件下,冲蚀坑呈马蹄形;普通砂浆和E3配合比试块随冲击时间增加,单位时间（5 min）的质量损失逐渐减小,但两者的冲蚀过程不同.     

水泥乳化沥青砂浆的原料设计及性能研究

对水泥乳化沥青砂浆的拌和工艺、配合比的选取、试验数据以及技术参数之间的关系进行系统的对比和统计分析，利用正交试验方法初步确定可行的配合比。通过多次试验，确定水泥、乳化沥青、掺合料、细骨料、表面活性剂、减水剂和铝粉等材料的选取和投料顺序、搅拌速度、搅拌时间及配合比，然后考察各组配比的主要性能指标，对配比进行微调，最终确定最佳配比。     

低噪音高抗滑露石水泥砼路面技术

针对露石水泥砼路面的抗滑性能进行研究.采用室内试验:对3种不同级配的粗集料,每种级配又分别采用3种不同的砂率进行试配成型并进行表面露石工艺处理,在考虑水泥砼和易性及强度的同时综合露石水泥砼成型块表面的抗滑性能,确定露石水泥砼施工工艺的最优粗集料级配和砂率.结果表明,集料的合理级配对露石水泥工艺处理的路表粗糙均匀程度和路表的抗滑性能有着积极意义,露石水泥砼路面具有良好的路用性能.     

低噪音高抗滑露石水泥砼路面技术

针对露石水泥砼路面的抗滑性能进行研究.采用室内试验:对3种不同级配的粗集料,每种级配又分别采用3种不同的砂率进行试配成型并进行表面露石工艺处理,在考虑水泥砼和易性及强度的同时综合露石水泥砼成型块表面的抗滑性能,确定露石水泥砼施工工艺的最优粗集料级配和砂率.结果表明,集料的合理级配对露石水泥工艺处理的路表粗糙均匀程度和路表的抗滑性能有着积极意义,露石水泥砼路面具有良好的路用性能.     

玄武岩纤维水泥砂浆的力学性能研究

以有机聚丙烯纤维为对比,进行了无机玄武岩纤维水泥砂浆的抗压、抗折、抗拉伸及抗弯系列力学性能试验研究。研究结果表明：在最佳掺量下,玄武岩纤维水泥砂浆的各种力学性能优于聚丙烯纤维水泥砂浆;玄武岩纤维对水泥浆体早期具有显著的增强作用,但降低了水泥砂浆的28d强度;掺入玄武岩纤维可以增加砂浆的韧性,对砂浆的抗拉强度改善起到了一定作用;玄武岩纤维对砂浆的抗弯破坏强度改善不显著,但明显增大了相同荷载下试件的挠度。     

热应力作用下的混凝土表面开裂试验研究

结合新疆地区常见混凝土结构表面微裂缝病害,研究在较大温差下0次、30次、60次、120次热循环时集料与硬化水泥浆的界面结构变化,得出在其他条件不变情况下,随着热循环次数的不断增加,集料界面过渡区的微裂纹最终会发展为宏观微裂缝,这也说明混凝土材料的水泥基胶体和粗集料热性能存在较大差异。     

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。      

旧水泥混凝土再生集料作水稳基层路用性能改善研究

旧水泥混凝土再生集料改善主要解决再生集料吸水率问题。对再生集料的基本性能研究分为普通再生集料和球磨再生集料。水稳再生集料的抗压强度试验包括击实试验和无侧限抗压强度试验。水泥稳定再生集料的干燥收缩率是评价结合料耐久性的一个重要指标。