同步碎石下封层施工关键工艺及质量控制要点

长期以来，在公路建设中采用半刚性基层建成的公路都多少存在着裂缝的产生，由于基层受到半刚性材料本身的干、温缩的作用。干缩过程中，基层表面的混合料水分损失先于内部，所以干缩产生于基层顶面一定厚度范围内；基层顶面直接受温差变化的作用，而基层底面受底基层保护作用，温度变化相对较小，因此形成自上而下的温度梯度，基层顶面所受温差变化作用要大于基层底面，温缩也开始于基层顶面。因此，无论干缩还是温缩，所引起的裂缝都是从基层顶面开始的。初期的干、温缩引起混合料收缩产生裂缝是半刚性基层板体早期开裂的重要原因之一。     

骨架密实型水泥稳定碎石基层路用性能试验研究

为了完善并优化骨架密实型水泥稳定碎石基层的技术理论，对骨架密实型水泥稳定碎石基层的路用性能进行试验研究。以国道208线长治过境段公路工程项目为案例，根据各项指标要求确定原材料，按照粒径大小划分碎石集料，确定不同碎石集料粒径大小在不同筛孔下的质量百分比。采用干捣试验的方式对粗集料的级配进行设计，利用击实试验法确定碎石细集料级配设计，采用3.5%、4.5%、5.5%水泥掺量制作骨架密实型水泥稳定碎石混合料。开展强度试验、干缩试验与温缩试验，比较不同水泥掺量下碎石基层的路用性能。结果显示：随着水泥掺量的增加，碎石基层的强度、干缩和温缩等路用性能不断提升，当水泥掺量为5.5%时，碎石基层抗压强度最大，在龄期为42 d时达到5.0 MPa,此时干缩应变为56.48×10^-6、干缩系数为0.21、温缩应变在-10～0℃时为53.46×10^-6、温缩系数为0.22,以上指标均最小，基层路用性能最佳。     

双层混凝土复合梁静动态弯拉破坏模式分析

针对无砟轨道层间损伤的问题,开展了双层混凝土在共同受力下协同工作性能的研究.从细观视角出发,运用图像处理技术获得试件表面骨料的分布状态,建立了双层混凝土复合梁的二维细观模型;对混凝土4点弯拉试验进行模拟与验证,探究了加载应变率对混凝土梁弯拉破坏模式、弯拉强度及应力位移关系的影响.研究结果表明:从力-位移曲线和破坏模式两者来看,数值模拟结果和试验结果都较为接近,说明运用细观尺度计算模型模拟混凝土开裂过程的方法是可行的;高加载应变率1×10~(-2)/s、1×10~(-1)/s下,双层混凝土之间的交界面处会出现较大损伤;在1×10~(-3)/s、1×10~(-2)/s、1×10~(-1)/s加载应变率下,最大承载应力分别为1.50、6.41、14.40 MPa,混凝土裂纹由沿薄弱交界面周围扩展的单一裂纹型式转变为复杂的多裂纹型式,且裂纹宽度急剧增加,损伤破坏扩展至整个受拉区.     

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。     

基于FBG的沥青混合料横向流动变形评价

为了分析沥青混合料横向流动变形, 进行了沥青混合料的车辙试验, 利用布设于沥青混合料板表面的光纤布拉格光栅传感器, 研究了沥青混合料表面的横向应变规律; 以最大应变和蠕变稳定阶段横向应变速率绝对值为评价指标, 分析了沥青混合料横向流动变形。分析结果表明: 横向流动变形随沥青混合料的最大应变和横向应变速率绝对值的减小而降低; 横向流动变形在循环轮载作用下不断发展, 测试点距离轮载愈近其流动变形愈剧烈; 当胶粉掺量分别为0、15%、18%时, 距离轮载63 mm的测试点横向应变速率分别为6.8×10-6、4.0×10-7、6.4×10-6 min-1, 因此, 掺15%胶粉的沥青混合料具有较大的抵抗高温横向流动变形的能力; 对于15%胶粉掺量的沥青混合料, 当其集料级配分别为AC-13粗级配和AC-13细级配时, 距离轮载28 mm的测试点横向应变速率分别为6.0×10-7、7.7×10-6 min-1, 因此, AC-13粗级配沥青混合料高温抗横向流动变形能力优于AC-13细级配; 胶粉改性沥青混合料最大应变为1.96×10-4, 而胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料最大应变只有1.22×10-4, 说明在高温情况下, 胶粉和抗车辙剂复合改性沥青混合料整体结构强度较大, 能够承受来自轮载的直接作用而不向轮迹两边产生横向推移致使发生较大的横向流动变形。基于光纤布拉格光栅横向应变的沥青混合料横向流动变形评价能较好地说明不同材料和级配对沥青路面产生侧向流动变形规律的影响。      

常见沥青混凝土路面病害的成因及处治

沥青混凝土路面裂缝产生原因及处治对策 沥青混凝土路面建成交付使用后,随着时间的推移和车载及环境等的影响,会产生各种形式的裂缝.裂缝是沥青混凝土路面的一种主要破坏形式,且裂缝的出现往往是路面损害急剧增加的开始.沥青混凝土路面裂缝按裂缝的形状通常可以分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和不规则裂缝四种型式. 横向裂缝的特点及其产生的原因 横向裂缝通常是与道路中线近于垂直的裂缝,有时还会伴有少量支缝.横向裂缝多由于基层开裂,反射带动面层开裂,或是面层带动基层开裂.半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力.在铺筑沥青后半刚性基层继续产生干缩,原有的干缩裂缝继续拉开和扩大,会将面层拉裂.     

水泥稳定碎石基层路面裂缝的防治研究

从水泥稳定碎石基层的开裂成因入手,论述了其裂缝种类与成因,包括混合料内预存裂缝、载荷型裂缝和温、干缩裂缝,并描述了其抗裂性能的物理与力学评价指标,以无侧限抗压强度、极限弯拉应变和温、干缩抗裂系数三项指标组成了较为全面的评价体系;最后归纳总结了水泥稳定碎石基层开裂的防治措施。     

半刚性基层表面裂缝影响因素

为了减缓半刚性基层表面收缩裂缝,应用有限元软件ABAQUS,通过建立8结点等参单元有限元模型,对影响半刚性基层表面裂缝产生的各因素进行了力学分析。计算结果表明：材料的温缩系数越大,对降温的敏感性就越强;材料的干缩系数越大,对失水率的敏感性就越强;基层表面裂缝尖端的应力强度因子与基层温缩系数、干缩系数和基层弹性模量呈线性增长关系。故在基层的设计和施工中,应减小混合料的温缩系数及干缩系数;在强度达到要求的情况下,结合料含量取低限;基层铺筑7d内应避免重车碾压,需加强洒水养生和保温、保湿等措施。     

水泥稳定碎石基层预锯缝间距的探讨

基于弹性力学的基本理论,综合考虑温缩应力和干缩应力对裂缝的影响后,提出了水泥稳定碎石基层预锯缝间距的计算公式,分析了基层厚度、温差和锯缝间距的关系。并且以重庆地区为例,给出了不同基层厚度锯缝间距的建议值。     

骨架密实型二灰碎石基层的收缩性能

基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究了不同配合比条件下二灰碎石混合料的干缩性能;回归分析了累计干缩量与时间、累计失水率的关系;通过温缩试验研究了温缩系数与温度区间、平均温缩系数与最大温缩系数的关系。试验结果表明:多碎石条件下的二灰稳定碎石干缩性能优于常规配比的二灰稳定碎石混合料。配合比分别为8∶12∶80,6∶14∶80,8∶17∶75的二灰碎石混合料干缩性能均优于配合比为5∶10∶75;评价材料温缩性能时以0～-10℃之间的温缩系数为标准较为合理。     

双细化GCr15轴承钢超塑性拉伸和压缩试验的研究

本文通过拉伸试验研究了 GCr15轴承钢经双细化处理后的超塑效应;在温度 T=700℃,应变速率■=1×10~(-2)min~(-1)条件下,其延伸率δ=630%,流动应力σ=4kg/mm~2,应变速率敏感性指数 m=0.42;其超塑性能优于两次循环淬火处理的 GCr15轴承钢,这表明超细化的第二相起着重要作用。本文还通过拉伸和压缩试验研究了应力状态对超塑效应的影响:在T=660℃时,最佳超塑状态的应变速率■=2.67×10~(-2)min~(-1)。这表明随着静水压力的增加,变形速度有较大的提高,有利于超塑性技术在实际中的应用。     

半刚性基层材料抗裂性评价指标的灰色关联分析

利用灰色理论对试验得到的多种干缩、温缩指标与最大干缩应变和最大温缩应变的相关分析表明:与半刚性基层材料的抗裂性关联度最高的干缩指标是干缩能抗裂系数,与半刚性基层材料的抗裂性关联度最高的温缩指标是温缩能抗裂系数.     

粉煤灰、膨胀剂双掺技术对CRCP路面裂缝间距和宽度的影响

粉煤灰、膨胀剂的掺入使混凝土干缩应变减小,抗弯弹性模量下降,从而可以适当增大连续配筋混凝土路面的裂缝间距并减小缝宽,在缝宽基本不变时,可以减少配筋量。本文研究了粉煤灰、膨胀剂双掺技术对连续配筋混凝土路面裂缝间距和宽度的影响。     

水泥稳定灰渣碎石的制备及路用性能初探

城市生活垃圾焚烧后残留了大量的灰渣,用灰渣替代部分集料制备水泥稳定灰渣碎石半刚性基层材料,进行了路用性能研究。结果表明:灰渣掺量为31.6%的情况下,与传统水泥稳定碎石相比,最大干密度降低3.9%,而最佳含水率增大62%;水泥含量增加0.5%,则材料的无侧限抗压强度提高0.52~0.63 MPa,但与相同水泥含量的传统材料相比,强度降低4.4%;水泥的含量对材料的最大干缩应变和干缩系数影响较大,当水泥含量为4.0%和4.5%时,水泥稳定灰渣碎石的最大干缩应变分别为151.8μ和185.8μ,平均干缩系数分别为40.5μ.%-1和44.0μ.%-1;与传统材料相比,平均干缩系数降低了9.2%~11.5%。     

用矩阵权函数分析基层底部混合型裂缝的应力强度因子

由于基层材料的变异性、基层干缩 (尤其是水泥基基层 )、温度应力、土基压实不够、施工和养护不当 ,以及混合型荷载等都会在基层形成混合型裂缝 ,这些裂缝很容易形成反射裂缝 ,因而分析基层混合型裂缝应力强度因子就非常有必要。根据能量准则、叠加原理、贝蒂互换定理等推导出用矩阵权函数计算混合型应力强度因子的方法。并分析了待定权函数系数的求法 ,即结合有限元计算混合型裂缝应力强度因子方法求出待定的权函数系数 ,继而得到了矩阵型权函数。并利用有限元检验得到的权函数 ,两种不同方法在不同荷载作用下的计算结果吻合得很好 ,表明该方法可行。并编制了相应的程序来实现上述理论 ,对研究反射裂缝扩展和工程应用非常有益     

连续配筋混凝土路面一维非线性力学分析

考虑钢筋与混凝土之间的非线性粘结滑移关系及混凝土面板与地基之间的非线性摩阻滑移关系,采用数值迭代法建立了连续配筋混凝土路面在温缩和干缩作用下横向开裂的一维非线性力学分析方法,从而同时获得裂缝间距、裂缝宽度与钢筋应力3个设计指标的结果,编制了迭代法计算程序CRCPAP.对耒宜高速公路连续配筋混凝土路面的横向开裂进行了非线性分析,得到了应力和位移沿板长的分布规律,并提出了连续配筋混凝土路面横向开裂产生区、过渡区和安全区3个区域的概念和范围.     

掺砂对水泥稳定碎石干缩性能的影响

采用横向对比分析方法,选用干缩应变、干缩系数作为干缩指标,考察水泥稳定碎石半刚性基层的干缩特性指标与掺砂的相关性。实验结果显示,掺砂增大了水泥稳定碎石半刚性基层的干缩性。同时从砂、石屑与水泥的物理和化学特性出发,结合干缩的定义,进行了干缩理论分析。     

水稳基层多次冷再生混合料的路用性能

为解决多次冷再生过程中水稳基层混合料强度增长快、干缩时间长、抗水损性能衰减等问题,通过机理分析及试验研究确定混合料中添加纤维、膨胀剂的质量分数分别为0.5‰、3.0‰时,可有效改善混合料的性能指标。试验结果表明:掺加纤维、膨胀剂后,混合料二次强度衰变比由-31.75%变为-11.11%,收缩失水率、干缩应变及干缩系数均较基准值降低,收缩稳定时间滞后的趋势延缓,水稳特性动水冲刷强度衰减的趋势明显减缓。     

半刚性基层沥青路面施工质量的控制

防止半刚性基层沥青路面裂缝的施工措施 半刚性基层是沥青混凝土路面的承载结构,基层的质量是否达到规范与设计要求直接决定了沥青混凝土路面的质量。半刚性材料、沥青材料对温度和湿度变化比较敏感．在其强度形成过程中以及运营期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝．在路面交通荷载重复作用下,半刚性基层的这种干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面形成反射裂缝。     

乳化沥青水泥稳定碎石的干缩性能

采用千分表支架法对乳化沥青水泥稳定碎石材料的干缩性能进行了试验研究,分析了不同水泥和乳化沥青掺量下混合料失水率、干缩应变和干缩系数等参数的变化规律。试验结果表明:乳化沥青的掺入可有效降低混合料的失水率,显著减小水泥稳定碎石的干缩应变和干缩系数;混合料的干缩系数在施工初期变化较大,建议在乳化沥青水泥稳定碎石基层施工后两周内进行湿法养生。