灌注式半柔性道面材料抗冲击性能试验研究

在大量试验的基础上,重点研究了灌注式半柔性道面材料的抗冲击性能。运用SHPB试验装置,对空隙率为20%、23%、25%、27%和30%的半柔性道面材料分别进行了0.25、0.30、0.35和0.4 MPa共4种气压的冲击试验,分析数据发现较低气压冲击作用下(0.25,0.3 MPa),空隙率为25%的半柔性道面材料峰值应力最大;在较高气压冲击作用下(0.35,0.4 MPa),空隙率为27%的半柔性道面材料峰值应力最大。综合材料在冲击作用下峰值应力和破坏形态等因素,空隙率为27%的半柔性道面材料抗冲击性能优于其余4个空隙率的材料。     

适应大型飞机的机场半柔性道面的力学数值分析

目前国内机场道面主要为水泥混凝土道面、较少的沥青混凝土道面,而半柔性道面在国内机场尚未得到应用。为了研究此类道面的实用性,研究了半柔性道面在具有复杂起落架的大型飞机多轮荷载下的力学响应规律。基于A380飞机,运用ANSYS,建立道面结构模型,在4轮、6轮、10轮、12轮、16轮和20轮荷载组合下进行结构的分析,获取应力、应变、弯沉的变化。经分析得出,多轮荷载组合下存在明显的叠加效应;6轮荷载组合是结构设计中的最不利组合;应多指标控制道面结构分析:以6轮荷载组合控制面层应变、基层应力、底基层应力,以10轮荷载组合控制土基顶面竖向应变,以16轮荷载组合控制弯沉。     

机场道面用环氧沥青混合料设计与性能检测

从机场道面材料的选择出发,分析了环氧沥青混合料作为机场道面的理论依据和实施可行性,结合沥青道面规范以及钢桥面铺装用环氧沥青混合料设计指南,有针对性地进行了混合料设计,并对机场道面所关注的混合料的高温性能和疲劳性能进行了检测,试验结果显示环氧沥青混合料的性能十分优异,最后对所采用的环氧沥青混合料提出了需要解决和研究的问题。     

机场道面混凝土抗表面剥落试验研究

为研究机场道面混凝土抗表面剥落性能,借鉴国内外相关试验方法,采用盐冻法对四种强度等级的道面混凝土进行抗表面剥落性能试验研究,系统分析了抗表面剥落试验的影响因素,并设计了适用于机场道面混凝土的抗表面剥落试验方法,为道面混凝土抗冻耐久性设计提供依据。     

新一代大型飞机荷载作用下沥青道面多轮叠加效应研究

为了研究复杂起落架飞机A380荷载作用下沥青道面多轮叠加效应,建立了机场沥青道面结构三维有限元模型,分析土基材料和粒料材料非线性对半刚性基层和柔性基层沥青道面结构力学响应的影响。研究结果表明:随着轮组数的增加,轮载在道面结构内产生的响应不断增加;随着轮组数的增加,材料非线性效应对道面结构力学响应的影响逐步减弱,多轮荷载叠加效应表现明显。半刚性基层沥青道面,不同轮载组合作用时,土基非线性对道面结构的力学响应影响与线弹性的差异在5%以内;粒料非线性与土基和粒料皆为非线性时,两者之间的力学响应差异不到5%;柔性基层沥青道面,土基非线性对道面表面弯沉影响较大外,对于其他力学响应指标影响差异在5%以内;粒料非线性与粒料和土基皆为非线性两者之间的差异在5%以内,建议分析过程同时考虑土基和粒料材料的非线性特性。     

改性聚酯纤维混凝土在机场跑道改建中的应用

为了研究道面改性聚酯纤维混凝土早期抗裂性能,提出了道面合成纤维混凝土早期抗裂性能的试验方法,进行了改性聚酯纤维的规格、掺量和搅拌时间等阻裂性的试验.纤维规格对裂缝面积影响最大,纤维掺量对裂缝影响次之.在试验结果的基础上,确定了某机场道面改性聚酯纤维混凝土的配合比,成功地解决了该机场道面混凝土早期裂缝问题.     

基于物元分析理论的刚性道面使用性能综合评定

为满足机场道面管理系统发展需要,提出对机场道面综合性能进行评价,通过分析影响机场道面综合评价的各分项指标因素,建立了综合性能评价体系。分析了物元理论在道面综合性能评价中的适用性,据此建立了机场道面综合性能评价的物元模型。该模型以定量数值表示道面属于某等级的程度大小,其中可拓集合关联函数的应用使得机场道面综合性能的多指标评定更为精细化。最后利用该方法对某机场道面综合性能进行了评价,结果表明,该方法可较好地给出道面综合性能等级评定结果,能够完整地反映道面状况的综合水平。     

机场道面再生混凝土的耐久性

为了配制满足机场道面工程设计与施工要求的再生混凝土,采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的双掺技术路线,进行了机场道面再生混凝土的抗冻性、抗渗性和耐磨性试验研究。抗冻性试验采用快冻法,抗渗性试验采用静水压力法和氯离子渗透法,耐磨性试验采用滚珠轴承法。结果表明:所配制的道面再生混凝土耐久性能优于普通道面混凝土,能够满足机场道面要求,抗冻等级高达F250,较普通道面混凝土提高了200%以上,可以满足严寒地区道面混凝土抗冻要求,建议寒冷地区道面再生混凝土的含气量指标为5%~6%,比天然骨料混凝土高1%;道面再生混凝土抗渗静水压力抗渗等级较普通道面混凝土提高了300%以上;道面再生混凝土耐磨性较普通混凝土提高了18%~36%。     

碳纤维导电混凝土道面机场除冰雪的应用研究

从目前机场道面融雪化冰的基本方法以及所存在的问题入手,介绍了导电混凝土电热除冰雪的工作原理和制备导电混凝土的基本原理,分析了碳纤维导电混凝土道面材料应满足的基本性能要求;结合机场飞行区道面的特殊性,提出了碳纤维导电混凝土在机场道面中应用所具备的条件。     

聚丙烯纤维对机场道面混凝土性能的影响

探讨了聚丙烯纤维对机场道面混凝土性能的影响。通过试验分析发现:掺入适量的聚丙烯纤维可以提高机场道面混凝土的力学性能和耐久性能,减少机场道面的开裂。     

高等级公路半柔性路面材料性能及施工质量研究

为了探究半柔性路面材料在不同设计孔隙率下的力学性能、稳定性能和疲劳性能,引用最优设计孔隙率对半柔性路面材料进行材料性能验证。结果表明:半柔性路面材料的各项性能优异;随着设计孔隙率的增加,半柔性路面材料的力学性能增加,但会变得更脆,不利于结构的稳定;在实际工程中,通过严格控制原料配比和施工顺序,半柔性路面材料的力学性能可以达到试验效果,路面抗病害能力有较大的提升。     

掺粉煤灰混凝土在机场道面工程中的应用

在室内试验研究配制粉煤灰道面混凝土的基础上，研究采用当前机场施工工艺和机具进行现场施工的方法。通过三个试验段铺筑实践，表明了现场配制的粉煤灰道面混凝土性能良好，与室内试验结果一致；粉煤灰道面混凝土施工方便、施工工艺和机具不需做大的变动；混凝土拌合物摊铺、振捣、做面方便、道面质量容易保证，在机场道面，公路路面工程中推广应用是可行的。     

高原地区道面混凝土抗表面剥落性能研究与应用

针对高原地区机场道面混凝土的工作特点,分析了道面混凝土除冰盐破坏的机理,借鉴国内外相关试验方法,确定了道面混凝土抗表面剥落试验方法和评价指标,采用盐冻法对5种类型的道面混凝土进行了抗表面剥落性能试验研究,试验结果表明:在普通道面混凝土中掺入优质粉煤灰、合成纤维和引气减水剂可以大大提升道面表面使用品质和抗剥落性能,能够确保飞行安全,有效延长道面使用寿命,应大力推广使用。     

聚丙烯纤维对机场道面砼性能的影响

探讨了聚丙烯纤维对机场道面砼性能的影响.通过试验分析发现:掺入适量的聚丙烯纤维可以提高机场道面砼的力学性能和耐久性能,减少机场道面的开裂.     

基于冻断试验的半柔性路面材料低温抗裂性影响因素研究

为了研究半柔性路面材料低温性能的影响因素,采用冻断试验评价半柔性路面材料低温性能,以冻断温度为评价指标,研究了沥青类型(90~#基质沥青、SBS改性沥青、TPS高黏改性沥青)、水泥基灌浆料种类(普通型灌浆料、橡胶粉型灌浆料、乳化沥青型灌浆料)以及基体空隙率(20%,24%,28%,32%)对半柔性路面材料低温性能的影响规律。试验结果表明:冻断试验能有效地区分出不同沥青、不同水泥基灌浆料、不同基体空隙率半柔性路面材料的低温抗裂性改善效益;冻断温度可有效地评价半柔性路面材料低温性能;基体空隙率在20%～32%范围内,冻断温度随着基体空隙率的增大呈先下降后上升的变化规律,基体空隙率在24%附近时,半柔性路面材料低温性能达到最佳;灌浆料增弹对半柔性路面材料低温抗裂性的改善效果明显,其中,乳化沥青灌浆料对半柔性路面材料低温性能的改善效果好于橡胶粉灌浆料;基体采用改性沥青后对冻断温度的降低幅度达到31.4%～38.3%,远大于灌浆料的影响,基体沥青的增弹比增黏对改善半柔性路面材料低温抗裂性更有利。     

机场道面材料导热系数的测定

导热系数是材料的基本热物理性能参数之一。通过热线法试验,对机场道面材料水泥混凝土和沥青混凝土进行了导热系数的测定,得到了两种材料的导热系数与温度成线性关系,可为机场道面的工程应用提供一定的参考依据。     

聚合物基水泥柔性复合材料在腐蚀环境下的剪切力学性能

针对机场道面填缝料易腐蚀破坏的问题,研制出一种新型聚合物基水泥柔性复合材料(PCFC).考虑到材料在工作环境下容易遭受酸、碱和航油腐蚀,研究了酸溶液、碱溶液和航油侵蚀对PCFC的剪切力学性能的影响规律,对不同侵蚀时间的PCFC进行了剪切力学性能试验.结合扫描电镜试验和压汞测孔试验,分析了酸溶液、碱溶液和航油侵蚀对PCF...     

美国联邦航空管理局机场道面试验中心足尺试验介绍

为了应对大飞机的超大荷载对机场道面带来的破坏,并由此可能引发的飞机安全事故,美国联邦航空管理局(FAA)建立了国家机场道面试验中心(NAPTF)致力于机场道面结构的研究,NAPTF于2000年开始进行不同机场道面结构的足尺重复加速加载试验,采集了大量的重复加载下路面结构响应数据.FAA机场道面试验中心进行的足尺试验,包括足尺试验设计、路面结构形式、加载信息以及结构响应等,足尺试验很好地反映了路面破坏的整个过程,其成果已用于对目前道面设计中所采用的力学模型的修正等方面.     

C—ETM半柔性基层沥青路面配合比设计与实施

以重庆旧路改造工程为依托介绍了C-ETM半柔性基层材料的组成设计、性能及工程实施效果;引入劈裂强度和最佳流体含量为主要控制指标.并提出以最佳级配、最佳流体含量、最佳沥青含量、最佳水泥含量的步骤来确定最佳配合比的方法;通过试验研究及实体工程检验发现,C-ETM半柔性基层材料具有良好的路用性能,并成功地运用于城市道路改建工程.本文的研究成果为C-ETM半柔性基层材料推广及应用提供了宝贵的经验.     

抗冻型机场水泥混凝土道面配合比设计方法研究

我国冰冻地区机场水泥混凝土道面普遍存在冻融病害,严重影响了道面的使用寿命,显著增加了机场的维护成本,且对机场运行安全构成隐患.该文分析了我国机场道面设计方法的缺陷,提出通过混凝土引气技术改善道面抗冻性能的方法;从强度和施工和易性两个方面分析了引气对混凝土性能的影响;通过建立设计抗冻标号Fn为混凝土抗冻性能评价指标,结合现有混凝土配合比设计方法,提出了需考虑抗冻性能的机场混凝土道面设计方法.