透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

水泥稳定碎石强嵌挤型骨架密实级配研究

为了提高水泥稳定碎石路用性能,分析了水泥稳定碎石组成结构对性能影响规律,提出级配设计原则和强嵌挤骨架密实级配,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:强嵌挤骨架密实级配中9.5mm以上集料、4.75mm以下集料和0.075mm以下集料用量多,4.75～9.5mm集料用量少;强嵌挤骨架密实级配矿料的CBR值比规范骨架密实级配矿料提高了8%～14%;与规范骨架密实级配水泥稳定碎石相比,强嵌挤骨架密实级配水泥稳定碎石28天抗压强度、极限强度和劈裂强度分别提高了6%～12%、8%～20%、8%～15%。     

骨料对聚合物骨架混凝土力学性能的影响研究

分析了聚合物骨架混凝土"骨料+节点+空隙"的结构特征。通过调整骨料级配,研究聚合物骨架混凝土的孔隙率,分析了孔隙率对聚合物骨架混凝土力学性能的影响。然后,研究了骨料类型的影响。研究和实践表明,在骨料最大粒径小于13.2 mm的情况下,骨料级配对聚合物骨架混凝土的性能影响不大,不是聚合物骨架混凝土性能的关键控制因素。选用4.75~9.5 mm的单级配破碎卵石、玄武岩碎石等硬质骨料,完全满足聚合物骨架混凝土在路面工程应用中对骨料的要求。     

潼湖隧道多孔水泥混凝土基层配合比设计和施工关键技术

针对广东省博深高速公路潼湖隧道地下水及山泉水丰富的特点,将多孔水泥混凝土用作水泥路面的基层。在参考国内外研究成果的基础上,根据潼湖隧道水泥路面结构力学计算结果,提出了潼湖隧道多孔水泥混凝土基层的设计指标和标准。根据泰波理论、魏茅斯粒子干涉理论及国内外相关研究成果,给出了多孔水泥混凝土的粗集料级配范围,并通过正交试验优化了多孔水泥混凝土的粗集料级配。选取水泥用量、砂率和水灰比3个影响因素,每个因素设定取4个水平,进行了多孔水泥混凝土正交试验设计,采用极差分析法分析试验结果,得到了多孔水泥混凝土7d抗压强度和有效空隙率的回归方程,在此基础上确定了潼湖隧道多孔水泥混凝土基层的最佳配合比。依托潼湖隧道路面工程,总结了多孔水泥混凝土基层施工的关键技术。     

多孔水泥混凝土有效空隙率影响因素研究

参考国内外研究成果,以大有效粒径和小均匀系数的组合为准则,提出优化的粗集料级配.在优化的粗集料级配的基础上,考察水泥用量、水灰比及砂率等3个因素,各因素取4个水平,进行正交试验设计,对试验结果进行方差分析和曲线拟合,得出了各因素与有效空隙率的一系列回归关系式.试验结果表明,当α=0.05,置信概率为95％时,对多孔水泥混凝土有效空隙率有显著影响的因素是水泥用量和水灰比.当置信概率为90％时,水泥用量、水灰比及砂率等3因素对多孔水泥混凝土的有效空隙率均有显著影响.     

骨架密实型沥青混合料的设计方法与配合比实验

提出了一种新的抗车辙的骨架密实性沥青混合料级配设计方法,在粗集料级配设计时,筛除4.75mm粒径以下的细集料,以干捣实密度值为粗设计指标;采用SAC方法进行细集料的设计,得到的细集料级配较为密实。在骨架级配设计时,沥青混合料的标称粒径与0.75 mm筛孔通过率数值密切相关,0.075 mm的筛孔的通过率是会变化的,能够根据标称粒径的减小而从一定的程度上有增大的情况,从以往的施工得到的经验,在标称的粒径为25 mm的时候,0.075 mm筛孔通过率在4.5%~5.5%的范围内较为合适;在标称粒径为13 mm时,0.075 mm筛孔通过率在6.5%~8.5%的范围内较为合适。在进行抗车撤骨架密实性沥青混合料配合比设计时,以标称粒径为13 mm的骨架级配设计为例,根据马歇尔试验结果,本例设计指标空隙率为4%,毛密度值为2.444 g/cm~3,油石比为4.46%。最后对沥青混合料在拌和、运输、摊铺、碾压、养护等阶段的施工技术进行了分析,提出相关注意事项。     

基于CBR法的旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石级配控制范围

为确定旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石关键筛孔控制范围,在分析各国级配碎石关键筛孔控制范围的基础上,以CBR试验方法为测试手段,分析了集料4.75mm通过率、最大粒径和0.075mm通过率等因素对CBR值的影响。结果表明:最大粒径为31.5mm时CBR值较好,随着4.75mm和0.075mm通过率的增加,CBR值均呈现出先增加后减小的趋势。提出了旧水泥混凝土路面再生集料级配碎石级配控制范围的建议。     

2.36～4.75mm档材料对沥青混合料性能指标影响分析

保持4.75 mm以上粗骨料骨架结构不变,通过变化2.36～4.75 mm材料用量,对粗骨架进行不同程度的拔开,设计出不同的矿料级配组合,采用Superpave旋转压实仪成型试件,对不同级配组合的混合料进行体积指标性能分析,得出2.36～4.75 mm档材料对混合料性能指标的影响规律,并从中优选出骨架结构好、有利于施工的合理级配,指导施工。     

实际生产再生细骨料与天然砂性能对比分析

选取实际生产的再生细骨料和天然砂进行颗粒级配、含泥量、泥块含量、压碎指标、表观密度、堆积密度、空隙率、吸水率、胶砂需水量比和强度比等性能试验,并对两者进行了对比。结果表明:再生细骨料物理性能不及天然砂,但所有试验所测指标基本能达到规范Ⅲ类的要求,混凝土工程实践也表明能够用适当比例的再生细骨料替代天然砂。     

半柔性路面材料级配及路用性能研究

半柔性路面材料是将水泥基材灌注于母体沥青混合料中形成的一种刚柔兼备的新型路面材料,矿料级配直接影响母体沥青混合料的物理、力学性能。为保证母体沥青混合料具备良好的骨架支撑作用,同时保证一定的空隙率以灌注水泥基材,笔者研究4.75mm、2.36mm、矿粉、沥青等含量对母体沥青混合料稳定度、空隙率的影响程度及规律;进一步研究4种级配的半柔性路面材料高温、低温、水稳、疲劳性能。结果表明:母体沥青混合料的空隙率与2.36mm含量、油石比呈负相关关系,与矿粉含量呈正相关关系;稳定度与2.36mm含量呈正相关关系,与矿粉含量呈负相关关系;建议2.36mm含量≤4.5%、油石比≤3.5%、4.75mm含量≤6%;半柔性路面材料具有极优的高温性能,但低温性能不良且低于2000的规范要求。本文为半柔性路面材料设计及推广应用提供试验基础。     

骨架密实型沥青混合料级配设计研究探讨

针对沥青混合料组成结构要求,提出了对骨架密实型结构的理解和认识,结合试验测试数据对骨架密实型结构级配设计理论进行了阐述。说明骨架密实型沥青混合料以4.75mm为关键性筛孔时,4.75mm以下体积之和介于40%～45%之间;当以2.36mm为关键性筛孔时,2.36mm以下体积之和介于38%～43%。并且结合具体工程实例对骨架密实型结构级配设计计算进行了研究探讨。     

GP水沟用多孔混凝土的制备与性能研究

GP水沟用多孔混凝土是植生混凝土的一种,主要在高速公路排水设施的GP水沟上（Grassed swale based on Porous concrete）使用。该混凝土使用粒径为20～40 mm的断级配、不连续的卵石或碎石,水灰比在0.20～0.40之间。经实验测定,该混凝土在目标空隙率为30%时,制成试块的实测空隙率基本大于30%,抗压强度基本超过10 MPa,符合植生多孔混凝土的主要技术性能要求。该混凝土在不久的将来,有望在高速公路环保绿化工程上得到广泛应用。     

再生骨料在混凝土路面中的循环利用

碾压混凝土(RCC)是一种由水、骨料和少量水泥制备的干混凝土,铺设压实后可作为结构物或道路基础。该文以碾压混凝土路面的再生骨料为研究对象,分析其在碾压混凝土配合比设计中替代天然碎石骨料的可行性。试验结果表明:再生骨料的物理性能满足混凝土的要求,天然骨料和再生骨料的混凝土路面压实度均满足规范要求,虽天然骨料混凝土的抗压强度相对较高,但再生骨料更符合环保节能的发展趋势,证实了废旧混凝土再生骨料可以在路面中进行循环利用。     

多孔混凝土性能及配合比设计方法研究

多孔混凝土是一种具有较大空隙率和较高强度的生态型混凝土,其配合比设计与普通混凝土不同。根据多孔混凝土结构特点和使用功能要求,提出了基于目标空隙率的体积法配合比设计方法,推荐了配合比参数的合理范围,并通过修筑试验路表明,该设计方法具有可行性。     

水泥沥青混凝土CAC-20C路用性能研究

水泥沥青混凝土(Cement asphalt concrete pavement,CAC)是在空隙率15%~20%左右的"骨架-空隙"母体沥青混合料结构中,灌注掺有适量外加剂的聚合物水泥乳浆,经适当时间养生硬化而形成的新型路面材料。本文采用体积法设计大孔隙、开级配沥青混合料作为"骨架-空隙"母体沥青混合料CAC-20C,通过调整水、水泥及水泥沥青外加剂CACa的配比组成较为适宜的水泥乳浆,将其灌注到母体沥青混合料成型的试件中,经养生形成水泥沥青混凝土CAC-20C。通过对养生3d后的水泥沥青混凝土CAC-20C和沥青混合料AC-20C进行高温稳定性、水稳定性及力学性能试验,分析水泥沥青混凝土CAC-20C的路用性能。试验结果表明,水泥沥青混凝土CAC-20C的高温稳定性、水稳定性及力学性能均优于改性沥青混合料AC-20C,路用性能显著。     

基于正交试验的多孔混凝土强度与空隙率影响因素分析

针对多孔混凝土材料在级配设计中与普通混凝土存在较大差异的问题,根据最大密度曲线理论,以减少细集料含量的方法设计了3种集料级配。通过设计正交试验,采用极差分析方法分析了集料级配、灰集比、水灰比对多孔混凝土材料力学强度和空隙率的影响。结果表明:级配方式、灰集比对多孔混凝土材料力学强度和空隙率影响较大。同时,正交试验的方差分析表明灰集比是影响力学强度的显著性因素,而级配方式和灰集比是影响空隙率的显著性因素。此外,通过回归分析发现多孔混凝土空隙率与强度之间具有良好的线性相关关系,二者此消彼长。     

多孔混凝土材料组成设计方法研究

对多孔混凝土原材料技术要求、成型方法进行研究,提出振动和免振捣2种成型方法对应的集料级配。通过试验建立振动成型方式下强度和空隙率的关系式,提出适合于我国路面基层用的振动成型多孔混凝土的配合比设计方法。     

掺钢渣水泥稳定碎石配合比优化设计及路用性能研究

为分析萍钢钢渣代替碎石对水泥稳定碎石基层的影响,参照半刚性基层水泥稳定碎石配合比设计方法,对3种结构类型、9种级配的萍钢钢渣混合料进行5%水泥剂量的7 d抗压强度试验,确定最优级配;进行5种钢渣掺量水泥稳定碎石混合料抗压强度试验、弹性模量试验、干缩试验和温缩试验并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥稳定钢渣的级配以骨架密实细型级配为最优;以60 d强度为优化目标比7 d强度更合理;掺钢渣水泥稳定碎石的强度、弹性模量及干缩性能优于水泥稳定碎石,但其温缩性能降低。     

路用多孔水泥混凝土配合比设计方法研究

多孔水泥混凝土路面是具有较大空隙率和较高强度等新特性的水泥混凝土路面,在日本各地已经开始使用,但普及依然存在诸多问题,其中配合比设计就是关键问题之一。文中研究了路用多孔水泥混凝土的稠度评价方法以及相应的配合比设计方法,同时就强度与水泥种类等诸多影响因素之间的关系进行了探讨。     

保水性再生骨料透水混凝土制备及其蒸发冷却效果研究

研究了硅灰掺量、砂率及天然骨料替代率对再生骨料透水混凝土抗压强度的改善效果,并在此基础上制备出抗压强度较高的再生骨料透水混凝土,再掺加保水材料以制备保水性再生骨料透水混凝土并研究其蒸发冷却效果。结果表明,提高硅灰掺量可增大拌和浆体量并改善界面过渡区的微观结构,提高砂率可显著增加拌和浆体量,而提高天然骨料替代率则改善了骨料颗粒级配,因此三种措施均能有效提高再生骨料透水混凝土的抗压强度;当硅灰掺量为7.5%、砂率为10%、天然骨料替代率为20%时可制备出28 d抗压强度达27.3 MPa的再生骨料透水混凝土,此时掺加保水材料制备保水性再生骨料透水混凝土,当保水材料掺量分别为3%、5%及7%时,试样28 d抗压强度将分别降低了35.9%、51.6%及57.1%。其中,保水材料掺量为3%的透水混凝土具有持续有效的蒸发冷却效果,而保水材料掺量为5%及7%的透水混凝土则仅具有显著的早期蒸发冷却效果。