基于响应曲面法的玄武岩纤维-岩沥青混合料路用性能研究

为提升沥青混合料路面的路用性能,有效化解岩沥青对混合料低温抗裂性的不利影响,采用响应曲面法,并基于汉堡车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温小梁弯曲试验和四点弯曲疲劳试验,对不同玄武岩纤维和岩沥青掺量下的混合料进行路用性能及抗疲劳特性评价。结果表明,玄武岩纤维和岩沥青的复合增强作用,可显著提升沥青混合料的高温性能、水稳定性和抗疲劳特性;通过响应曲面法设计预测,获得玄武岩纤维和岩沥青的最佳掺比分别为0.495%和7.6%,且经试验验证,预测值与实测值之间的计算准确度均>98%,此最佳掺比下,沥青混合料表现出优良的路用性能。     

不同集料组合对C40水泥混凝土路面耐久性能的影响研究

为提升C40水泥混凝土路面的耐久性,同时丰富路面建设材料来源,文章对砂岩碎石+天然砂(A)、砂岩碎石+砂岩机制砂(B)、玄武岩碎石+天然砂(C)三种集料组合下水泥混凝土进行了耐久性对比试验。结果表明：从抗水渗、抗氯离子渗透、抗碳化、抗冻、抗硫酸盐侵蚀和早期抗裂性试验结果来讲,均表现为A>C>B;三种集料组合下,抗水渗透性均>P30,抗氯离子渗透性均满足100年的设计使用需求,A组的抗碳化能力满足T-Ⅴ等级,B组和C组的抗碳化能力满足T-Ⅳ等级;在材料允许情况下,应优先使用天然砂作为细集料,选用砂岩碎石作为粗集料,当天然砂不足时,也可采用砂岩机制砂作为细集料,配制的C40水泥混凝土也同样具有良好的耐久性。     

膨胀剂与纤维增强混凝土抗裂性的研究

通过掺加钙镁膨胀剂和玄武岩纤维,采用单轴拉伸试验研究了混凝土的应力应变,探究了不同组分、掺量和水胶比对混凝土抗裂性的影响,确定了掺膨胀剂和纤维抗裂混凝土轴向拉伸应力-应变曲线数学表达式。研究表明：添加膨胀剂和玄武岩纤维可提高混凝土的抗拉强度和韧性,纤维和膨胀剂掺量为1%和7%,水胶比为0.42,混凝土抗裂性能较好,得到的本构方程与试验结果基本吻合,可为抗裂混凝土的研究和应用提供了理论依据。     

基于流变学的BF-SBS改性沥青胶浆性能研究

为研究玄武岩纤维(BF)对SBS改性沥青流变性能的影响,制备了不同掺量(质量分数为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%)玄武岩纤维-(质量分数为4.5%)SBS改性沥青。采用动态剪切流变仪(DSR)对BF-SBS改性沥青进行温度扫描和多重应力蠕变恢复试验(MSCR)以评价其高温流变性能;通过弯曲梁流变试验(BBR)测得的蠕变劲度s、蠕变速率m等指标分析沥青的低温流变性能。结果表明：随着试验温度上升,各掺量BF-SBS改性沥青胶浆的复数剪切模量G~*降低,相位角δ增大,表明BF-SBS改性沥青胶浆拥有更好的弹性特性。在各应力水平下,随着BF掺量增加,BF-SBS改性沥青胶浆的不可恢复蠕变量J_nr不断降低,当掺量达到0.4%时,J_nr值降至最低。而R值高于基质沥青与SBS改性沥青胶浆,表明BF能够有效提升SBS改性沥青胶浆在高应力作用下的高温变形恢复能力。蠕变劲度模量s、蠕变速率m低温指标测值表明适量玄武岩纤维对沥青胶浆低温性能有一定提升,其中掺量为0.4%的BF-SBS改性沥青表现出最佳的高、低温流变性能。     

玄武岩纤维沥青混合料性能研究

以十种沥青混合料作为研究对象,从配合比设计开始,对玄武岩纤维沥青混合料的高温稳定性、水稳定性以及抗疲劳性能进行研究分析。     

玄武岩石粉用于混凝土掺和料的试验研究

针对西藏地区矿物掺和料紧缺的问题,研究玄武岩石粉细度、掺量对混凝土性能的影响,并采用硅灰复合技术对玄武岩石粉混凝土密实度进行了改性。研究结果表明:比表面积大于600 m^2/kg的玄武岩石粉能改善混凝土的工作性能与力学性能;玄武岩石粉对混凝土后期强度增长效应不及粉煤灰,当玄武岩石粉与粉煤灰复合使用时,粉煤灰掺量不宜小于20%,玄武岩石粉掺量不宜大于10%;采用5%硅灰复合20%玄武岩石粉,可配制出密实度满足要求的混凝土,该方案有利于减少西藏地区混凝土掺和料不足带来的外运需求。     

埃塞俄比亚铁路Mieso-Diredawa段地质勘察工作的思考

以埃塞俄比亚铁路Mieso-Diredawa段铁路为背景,综合阐述地质勘察的前期准备工作、勘察方法的应用、勘探布置原则等问题。对工程物探方法在该线中的应用以及针对当地特殊类岩土——黑棉土(膨胀土)及玄武岩差异风化问题做了一些探讨。同时也简略阐述在非洲国家开展地质勘察工作中的一些经验和体会。     

玄武岩隧道综合地质勘探经验及问题探讨

研究目的:以大理至丽江铁路禾洛山隧道为例,针对玄武岩差异风化特殊的工程地质性质,对综合地质勘探技术,特别是综合物探技术进行研究,目的是评价该隧道的整体工程地质条件、预测地质风险并指导隧道施工。研究结论:(1)根据物探资料,综合异常形态、视电阻率值及其梯度值大小,可以对低阻异常进行分类。(2)Ⅴ、Ⅳ和Ⅲ类物探异常分别对应Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩和Ⅲ级围岩;但是,开挖资料表明,仅依据物探资料难以区分Ⅳ级和Ⅴ级围岩,存在混判两种围岩级别的问题。(3)由于玄武岩的特殊工程地质条件,必须进行综合地质勘探,特别是进行物探,才能比较客观地评价隧道的工程地质条件,正确地指导施工。     

多孔玄武岩沥青混合料在赤朝高速中的应用

采用Superpave结构设计方法,根据内蒙古地区的气候特征及公路设计要求,对赤朝高速第4合同段上面层采用多孔玄武岩沥青混合料进行了设计,并介绍了以多孔玄武岩为石料的沥青上面层施工工艺.     

禾洛山隧道工程地质特性及施工对策研究

通过对禾洛山隧道玄武岩、凝灰岩的岩土物理力学指标室内试验统计成果分析和隧道断面玄武岩夹凝灰岩组合形式及力学特性分析,掌握了各种地质条件的力学特征和变形规律;然后根据凝灰岩与玄武岩的5种组合,5种支护工况,编制了《玄武岩夹凝灰岩支护预案》;并建议按凝灰岩的规模大小、组合关系,综合运用小导管、大管棚、系统锚管、型钢拱架等辅助措施,较好地控制了围岩变形,保证了施工质量和施工进度。提出的上述施工对策,能保证施工安全并取得较好的社会和经济效益。