基于正交试验玄武岩纤维混凝土性能指标影响因素研究

由于普通混凝土存在抗折强度较低、易发生脆性破坏等缺点,目前越来越多的纤维掺加技术应用在水泥混凝土领域,来进一步地提高水泥混凝土的抗折强度和改善其脆性。玄武岩纤维作为一种常用于掺加在混凝土中的材料,相比于钢纤维、聚丙烯等纤维拥有更高的性价比,主要是其改善抗折强度和抗裂性能更好。采用正交试验方法,分析纤维掺量、纤维长度、纤维直径和水灰比四因素对混凝土的抗压强度和抗折强度的影响程度。研究结果表明水灰比改善水泥混凝土抗压强度性能最为明显,纤维掺量在改善水泥混凝土的抗弯拉性能方面较其他因素更为明显。     

橡胶沥青复合封层在水泥路面改造工程中的应用研究

为了选择水泥混凝土路面薄层罩面改造方案,对乳化沥青封层、单层橡胶沥青封层和双层橡胶沥青封层三种材料与SMA-10沥青混凝土所组成的罩面结构,采用剪切试验和拉拔试验评价其粘结性能,通过冲击韧性试验评价其抗裂性能,并通过铺设试验段验证了橡胶沥青复合封层在水泥混凝土路面改造中的实际应用效果。研究表明,双层橡胶沥青封层罩面结构的剪切强度是另外两种结构的两倍以上,拉拔强度也略高于另外两种结构;双层橡胶沥青封层结构冲击韧性值较其他结构大20%,冻融条件对其抗裂性能影响最小,具有最优的抗裂耐久性;橡胶沥青复合封层改造水泥混凝土路面的薄层罩面方案在重载交通作用下表现出了较好的抗裂、粘结性能。研究成果为水泥混凝土路面改造薄层罩面结构方案的选择提供了参考依据。     

高速公路抗裂水泥稳定碎石基层使用性能研究

以江苏省镇溧高速为依托工程,通过近7 a的数据跟踪、现场取芯与室内试验结合的方法,综合评价抗裂水泥稳定碎石基层的使用性能。结果表明:与同时期铺筑的普通水泥稳定碎石基层相比,抗裂水稳基层的单公里裂缝条数较少、裂缝增长速度较稳定,劈裂强度和疲劳性能均优于普通水泥稳定碎石基层。采用的研究方法和评价结果可为抗裂水泥稳定碎石基层在高速公路建设中的应用及评估提供参考。     

公路工程聚合物水泥基材料的耐久性能

为了分析聚合物乳液改性水泥基材料在公路工程中的耐久性能,通过粘结试样的劈裂强度试验研究改性水泥砂浆的粘结性能;通过在道端式硬度仪上进行磨耗试验研究改性水泥砂浆的耐磨性能;通过在不同酸性溶液浸泡后抗压强度试验研究改性水泥砂浆的耐腐蚀性能;通过温度和湿度收缩试验研究改性水泥基材料的收缩系数;通过渗透性试验研究改性水泥混凝土的抗渗性;通过冻融循环试验研究改性水泥混凝土的抗冻性。研究结果表明,与普通水泥砂浆相比,经聚合物改性后水泥砂浆的粘结性能、耐磨性能和耐腐蚀性能得到明显提高,温度收缩系数有所降低;与普通水泥混凝土相比,经聚合物改性后水泥混凝土的抗渗性、抗冻性、抗干缩收缩性能得到明显提高,在温度区间-20．1～0．0℃上的平均温度收缩系数明显降低,在温度区间-20．1～22．8℃上的平均温度收缩系数也有所降低。改性水泥砂浆和水泥混凝土的各项性能除砂浆粘结强度外均有随聚灰比的增加耐久性能改性效果更明显的趋势。     

堆石混凝土砌体施工质量控制研究及实践

结合某沿河滨江路项目中堆石混凝土挡墙工程的现场试验,分别从原材料、工艺流程、试验和检测评定等环节探讨了堆石混凝土挡墙施工质量控制方法.结果表明：高比例含量的大粒径块（卵）石可以降低圬工结构水泥用量,使圬工结构的总释放热量和绝热温升显著降低,并能发挥大颗粒漂石及大块石对混凝土收缩的限制约束作用,抑制裂缝的产生与发展,从而满足施工质量控制要求.     

多孔改性水泥混凝土干温缩性能研究

多孔改性水泥混凝土是多孔、不均质材料.通过对混凝土的干缩性能、温缩性能进行研究,发现多孔改性水泥混凝土较普通混凝土和基层材料具有更好的抗干缩性能,产生干缩裂缝的可能性较小,且温缩系数小,具有比较优良的温度稳定性.     

膨胀剂及纤维对水泥稳定碎石干缩性能的影响

对掺加膨胀剂、聚丙烯纤维的水泥稳定碎石和不掺加任何添加剂的水泥稳定碎石三种类型材料进行了干缩性能的试验,通过对试验结果的比较分析及对掺加膨胀剂与掺加聚丙烯纤维改善水泥稳定碎石干缩开裂性能不同作用机理的研究,得到如下研究结果:掺加膨胀剂比掺加聚丙烯纤维对水泥稳定碎石干缩抗裂性能的改善效果更好,且累计失水率值对膨胀剂水泥稳定碎石干缩抗裂性能的改善影响很大.     

高性能抗裂防水混凝土试验研究

针对几种膨胀剂性能对比试验研究,分析CSA抗裂防水剂的性能。在配制高性能抗裂防水混凝土过程中,通过CSA抗裂防水剂的特性分析以及掺加CSA抗裂防水混凝土的试验研究,得出自防水衬砌混凝土最佳配合比,同时进一步提出自防水衬砌混凝土的抗压强度、抗渗、抗冻等性能指标。结合大伙房输水隧洞富水段衬砌自防水混凝土现场试验,验证CSA抗裂防水混凝土有效防止围岩渗漏水的优良性能。     

沥青路面基层材料抗裂性能研究

针对沥青路面的抗裂性能,采取重复施加疲劳荷载的方法对材料试件进行疲劳试验。对比分析ATB-25型沥青混合料、AC-25型沥青混合料、水泥稳定碎石及水泥乳化沥青碎石4种常用的沥青路面基层材料的抗裂性能,研究其在动静载条件下的抗裂规律。研究结果表明:4种基层材料中沥青混合料的抗开裂性能较好,其中AC-25型沥青混合料抗开裂性能最好,ATB-25型沥青混合料抗开裂性能次之,水泥稳定碎石的抗开裂性能最差;水泥剂量对水泥稳定碎石类材料终裂次数影响显著,增加水泥剂量使裂缝贯穿速度明显增大。     

聚合物水泥混凝土性能研究

采用外掺聚合物对普通混凝土进行改性,基于试验研究聚合物水泥混凝土的性能.结果表明,聚合物水泥混凝土较普通水泥混凝土具有更好的力学性能和耐久性能,值得在施工中应用与推广.     

粉煤灰-矿渣双掺对混凝土绝热温升、干缩及徐变影响研究

以佛山市富龙西江特大桥超大体积承台项目为依托,通过绝热温升试验和干缩试验,对比分析不同水胶比、不同粉煤灰-矿渣双掺量对混凝土绝热温升及干缩性能影响.结果表明:粉煤灰-矿渣双掺对混凝土绝热温升与干缩性能影响显著,随双掺量提高,混凝土28 d最大温升降低,且随水胶比增大其影响略微减弱;随双掺量提高,混凝土各龄期的干燥收缩减少,且随龄期增长,各掺量对干燥收缩抑制效果减弱;粉煤灰-矿渣双掺可以抑制混凝土徐变,双掺量达30％的混凝土徐变抑制效果最佳.     

掺聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石抗裂性能研究

针对水泥稳定碎石材料易出现温缩、干缩开裂现象,在混合料中掺入适量聚乙烯醇纤维,对其力学强度、干缩、温缩性能进行试验,研究聚乙烯醇纤维的掺入对水泥稳定碎石材料抗裂性能改善程度.试验表明:适量掺入聚乙烯醇纤维,水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度、劈裂强度均有一定幅度提高,温缩系数、干缩系数则大幅降低,抗裂性能得到提升.     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.     

纤维增强聚合物水泥砂浆耐磨损及抗冲击性能的试验研究

针对道面对水泥基材料的性能要求,重点对不同体积掺量下钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆的耐磨性能及抗冲击性能进行了试验.在砂浆试块滚珠式耐磨试验结果的基础上,采用耐磨度为标准对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物砂浆的磨耗性能及其影响因素进行了分析;针对钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆冲击试验的不同结果,以冲击延性、能耗机理等讨论了钢纤维、聚丙烯纤维的掺入对聚合物水泥砂浆抗冲击、耐磨损性能的影响.分析结果表明,钢纤维、聚丙烯纤维的掺入能够显著地改善聚合物水泥砂浆的抗磨耗和抗冲击性能,聚丙烯纤维能大幅度地改善聚合物水泥砂浆初裂后的抗冲击性能.该研究为水泥砂浆和混凝土在道面中的应用开阔了新的思路,并为钢纤维、聚丙烯纤维增强聚合物水泥砂浆和混凝土的应用提供了参考依据.     

矮寨大桥锚碇大体积混凝土物理力学性能试验研究

水泥水化热在大体积混凝土内部聚集难以外散,混凝土结构表面易出现各种裂缝问题。针对矮寨大桥的锚碇和散索鞍支墩等结构物使用大量的混凝土,通过各种力学试验,研究了低强度的水泥掺入一定量的粉煤灰对混凝土热力学性能的影响。试验结果表明,在满足混凝土强度条件下,优先选择强度较低的水泥,并且掺入5.4%的粉煤灰,能使多项试验结果均满足验收要求,工程质量得以保证。采用数值分析方式拟合了弹性模量、绝热温升与养护龄期之间的关系。研究成果为类似大桥大体积混凝土施工提供相应的试验支撑。     

柔性纤维砼特殊路用性能研究

针对铺筑水泥路面的普通砼材料存在的性能弱点,笔者在文中提出将柔性纤维砼作为路面材料应用于道路工程,以提高水泥砼路面的路用性能.基于断裂力学对柔性纤维砼阻裂增强机理的解释,进行了柔性纤维砼几种特殊路用性能的试验研究,研究表明柔性纤维的掺入使砼的抗收缩及抗冲击性能明显提高,并显著改善了水泥砼的脆性性质.     

低掺量粉煤灰在水泥混凝土路面中的研究与应用

大量的试验证明,粉煤灰不仅可以改善混凝土的和易性,降低混凝土早期的水化温升,改善混凝土的界面结构,而且还可以使水泥混凝土在抗压、抗折、抗渗透及其抗盐冻性方面均高于普通混凝土。     

掺粉煤灰水泥稳定碎石路用性能的研究

为了改善水泥稳定碎石的抗裂性能,在水泥稳定碎石材料中按等量取代法掺入粉煤灰,研究了掺不同剂量粉煤灰量的水泥稳定碎石基层的路用性能,并利用扫描电子显微镜对掺粉煤灰的水泥稳定碎石的路用性能形成机理进行了分析。室内试验结果表明,粉煤灰按30%等量取代的水泥稳定碎石基层具有良好的路用性能,尤其是具有良好抗裂性能。     

无砟轨道温度简便计算及极端天气影响分析

为了研究无砟轨道的温度特性,分析道床板与环境的换热机理,开展了无砟轨道温度监测试验.运用频谱方法,研究了气象因素与道床板温度间的关系;基于热力学原理和试验研究,反演道床板材料热工参数,建立了道床板温度的简便计算方法,并对其计算精度进行评价;探讨了太阳辐射、风、大气温度等对道床板温度的影响,分析了极端天气下道床板的温度特性.研究结果表明:本文方法能够有效计算无砟轨道道床板温度,误差在0.4~3.0℃之间,具有较高精度和实用性;道床板导温系数宜取为0.004 3 m2/h;平均气温和太阳辐射主要决定整体温度,气温振幅对温度梯度有较大影响;风力等级达到4级以上时,板面温度近似为等效气温;极端天气下,道床板下表面温度可能达到50℃,温度梯度达到110℃/m.     

抗裂型水泥稳定碎石单轴压缩 模量和弯拉强度试验分析

抗裂型水泥稳定碎石水泥剂量采用2.5%和3.0%,相较常规水泥稳定碎石胶结料偏少,其疲劳性能和承载能力需进行有效的性能评估。根据《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)中T 0851的有关规定,对粗细集料比在7∶3的抗裂型水泥稳定碎石进行了弯拉强度和单轴压缩模量的测定,研究结果表明:单轴压缩模量方面,抗裂型水泥稳定碎石与常规级配碎石基本相当,抗裂型级配刚度略低于常规级配;弯拉强度方面,抗裂型水泥稳定碎石高出常规级配碎石10%,改善拌和方式条件下,抗裂型级配具有一定的抗疲劳优势。