自密实超高韧性水泥基材料性能试验研究

研究了具有自密实特性的超高韧性水泥基材料(UHTCC),在实验室制作四组UHTCC试件,并对其工作性能和弯拉性能展开试验研究。对比分析了纤维、粉煤灰掺量(体积)和水胶比对UHTCC坍落扩展度的影响;分析探讨了3种纤维1%,2%,3%共3个体积掺量的对UHTCC在拉伸荷载及弯曲作用下力学性能的影响,得到UHTCC试件应力应变关系、极限应变、延性系数、裂缝宽度、裂缝条数等特性。     

后浇UHTCC加固既有混凝土复合梁的弯曲控裂性能

对不同厚度的既有普通混凝土梁体受弯一侧浇筑超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)制成定截面复合梁,通过四点弯曲试验对2种材料结合后的整体工作性能,以及UHTCC层作为外浇层对表面裂缝的分散和限制能力进行试验研究。通过平截面假定法和平衡方程,采用受约束的混凝土受拉本构模型,推导计算了复合梁整体受力过程中不同阶段的极限承载力。结果表明:通过纤维的桥联和应力传递作用,UHTCC层能有效控制裂缝的生成和扩展,并将上层混凝土中出现的单条宽裂缝分散成多条细密裂缝;UHTCC层的加入提高了复合梁的承载能力,限制了混凝土裂缝的开展,增强了整体延性;受拉一侧UHTCC所占的比例越大,复合梁中点挠度越大,极限弯曲强度越高;混凝土强度等级越高,UHTCC层对复合梁前期强度影响越小,但后期整体韧性改善依旧显著;极限承载力计算值与实测值符合较好。     

超高韧性水泥基复合材料在隧道二次衬砌中的应用分析

超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)以其良好的延性和多裂缝稳态开展性能,近年来受到工程界的青睐。通过建立模拟隧道空间开挖的二维有限元模型,对由UHTCC和普通混凝土构成的二次衬砌的内力、安全系数以及洞周位移等进行了对比分析,研究了二次衬砌厚度变化对其安全系数和结构稳定性的影响。计算结果表明,二次衬砌结构的安全系数随衬砌截面厚度呈非线性增加,由于UHTCC具有低刚度、高韧性的特点,在同等条件下,UHTCC材料的二衬支护结构的安全系数较普通混凝土材料提高2～3倍。     

再生骨料快速修补混凝土的耐久性能研究

该文对再生骨料快速修补混凝土和普通混凝土的耐久性能进行了研究,结果表明,再生骨料快速修补混凝土(RARRC)的抗渗透性能和抗裂性能均优于普通混凝土;通过对两者的应力-应变全曲线的分析得知,两者在曲线形状上保持基本一致,但RARRC抵抗塑性变形能力、延性和压缩韧性更好。     

超高韧性水泥基复合材料疲劳损伤模型试验

为研究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的疲劳特性,对其进行了弯曲疲劳试验;在UHTCC弯曲疲劳试验的基础上,从连续损伤力学出发,基于弹塑性各向同性损伤模型,研究了该材料在等幅重复荷载下的弯曲疲劳累积损伤性能,并建立了关于D-S的疲劳损伤模型。为准确描述该材料的损伤演变,模型中引用了起始损伤Ds的概念表示第Ⅰ变形阶段的损伤量;采用试件底面塑性应变εp作为变量计算损伤量D;根据试验曲线拟合得出损伤模型的各项参数。结果表明:UHTCC在不同应力水平S下的起始损伤量和累积损伤程度随应力水平的降低而变小,与实际情况相符;损伤模型的计算曲线与试验曲线吻合良好。     

道路快速修补水泥砂浆组成设计与性能研究

采用超快硬水泥制备水泥混凝土路面快速修补砂浆(Road Repair Mortar, RRM),通过正交试验研究了水灰比、砂灰比和缓凝剂掺量对凝结时间、抗压强度和黏结性能的影响,并采用干缩性能、韧性及抗硫酸盐侵蚀性能测试评价了RRM耐久性能,结合微观形貌和气孔结构探讨了影响机理。结果表明：RRM凝结时间、力学性能和黏结性能的主要影响因素分别是缓凝剂掺量、水灰比和砂灰比;综合考虑砂浆力学性能与黏结性能,推荐出RRM最优配比,即水灰比为0.32、砂灰比为1.5、缓凝剂掺量为0.3%;最优配比下28 d收缩率为0.017 6%,较对照组降低88.72%,开裂风险低;折压比较对照组提升37.5%,韧性得到改善;抗压、抗折抗蚀系数分别为1.04和1.05,抗硫酸盐侵蚀性能有所提升;SEM和气孔结构分析表明,随着龄期增长RRM内部结构趋向完整致密,孔径分布更加均匀,砂浆各项性能得以提升。     

沥青路面再生混合料耐久性能研究

针对沥青路面再生混合料的耐久性能进行试验研究,主要分析荷载、水温和老化3个外界因素的长期影响,检测其抗车辙、抗低温开裂、抗水损害等性能,并铺筑试验路进行实际路用性能验证。结果表明,与新沥青混合料相比,再生混合料在耐久性能方面不占优势,采用SBR胶乳的再生混合料的耐久性能比只添加再生剂的再生混合料更好。     

疲劳耐久抗车辙剂路用性能室内研究

国内外抗车辙技术可使沥青混合料的动稳定度满足行车要求,但抗疲劳性能并不十分理想.将抗车辙剂产品改良后生成新型的疲劳耐久抗车辙剂,在室内对其高温路用性能、水稳定性、低温路用性能进行研究,得到了较理想的研究成果.     

装配式道路基层结构填缝材料配比设计及性能分析

针对新型的装配式道路基层结构,研制了其填缝所用的自流平水泥基砂浆材料,并对其力学、耐久和疲劳性能进行了试验研究,根据试验实测的抗折、抗压、静力受压弹性模量、抗干缩性、抗渗性、抗冻性、抗疲劳性能的试验数据来分析填缝砂浆能否适用于装配式道路基层结构中。试验结果表明:填缝砂浆的力学性能与耐久性能满足实际工程使用要求,其弹性模量较低且抗冻性能高,适用于东北地区的装配式道路基层结构中。     

RAP掺量与新旧沥青融合程度对热再生混合料性能的影响

通过变化RAP掺量为20%～50%试验,研究常规未知新旧沥青融合状态与模拟新旧沥青100%融合状态下热再生混合料高温及低温性能、水稳定性、抗疲劳性能。结果表明：两种融合状态下,热再生混合料抗车辙性能均随RAP掺量增大而提高,低温抗裂性能和水稳定性均随RAP掺量增大而降低。新旧沥青融合程度和RAP掺量对热再生混合料的高温及低温性能、水稳定性、抗疲劳耐久性能有显著影响。与常规拌和工艺相比,新旧料100%融合工艺制备的热再生混合料其高温稳定性稍差,但具有更好的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳耐久性能,配合比设计时应考虑新旧沥青融合程度对高RAP掺量热再生混合料路用性能与抗疲劳耐久性能的影响。     

再生骨料混凝土变形性能和耐久性能研究综述

再生混凝土的变形性能主要包括弹性行为、干缩与徐变、温度变形性能,再生混凝土的耐久性包括渗透性、抗冻耐久性和抗化学侵蚀性能.对再生混凝土的变形性能和耐久性能进行深入分析,揭示再生骨料对再生混凝土变形性能和耐久性能的影响规律.     

桥面防水材料评价方法与指标体系研究

桥面防水材料在我国使用多年,由于缺乏系统的试验评价方法与指标指导,整体现状却不容乐观。为此,作者根据桥面防水层实际使用状态,提出了桥面对防水材料的性能要求;研究提出了桥面防水材料物理性能评价方法与指标,包括拉伸性能、耐热性能、耐冷性能和不透水性能等;对耐久性能、粘结性能、抗剪性能等路用性能试验方法、评价指标与标准进行了研究;最后对桥面防水材料抗施工损伤性能提出了相应的评价方法与指标。     

水性环氧树脂改性高早强快速修补砂浆性能研究

为保证水泥混凝土路面修补后可及时开放交通并延长其服役寿命,以自制特种胶凝材料、水性环氧树脂、纤维为主要原材料,通过优选水胶比和胶砂比,结合水性环氧树脂改性技术,制备出高早强快速修补砂浆,并研究了其力学、耐磨及抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:快速修补砂浆2h抗压、抗折及黏结强度可分别达到20.0 MPa、5.0MPa和3.5MPa以上,28d强度持续增长,且具有优良的韧性和低收缩性,28d收缩率<200×10^-6;与普通C40混凝土相比,快速修补砂浆28d抗硫酸盐侵蚀性能可提高20%~30%,其7d龄期与混凝土28d耐磨性接近,表现出优良的耐久性能。     

不同属性砂C50混凝土耐久性能试验研究

为揭示砂属性对混凝土耐久性能的影响规律,设计了混合砂、天然砂及不同石粉含量机制砂等6种属性砂的C50高标号混凝土,进行了其长期强度、抗渗、抗冻、抗碳化及受压徐变等耐久性能试验。试验结果表明:混合砂、机制砂C50混凝土的耐久性能优于天然砂C50混凝土;机制砂中石粉含量对混凝土长期强度有明显影响,但对抗渗、抗冻、抗碳化及受压徐变等性能影响不明显;结合现场泵送工艺工作性的要求,混合砂或石粉含量7.0%左右的机制砂C50高标号混凝土具有工程应用可行性。     

聚丙烯纤维和引气剂对冻融后混凝土力学性能的影响

通过水泥混凝土试件的冻融循环试验,研究了聚丙烯纤维掺量和引气剂掺量对冻融作用后混凝土基本力学性能的影响,探讨了聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的作用机理,为改善水泥混凝土路面的抗冻融耐久性能提供了资料。     

天然卵石与碎石集料混凝土耐久性对比研究

以塞尔维亚多瑙河大桥采用天然卵石配制桥梁混凝土为背景,对比研究同配合比和同抗压强度两种情况下,天然卵石混凝土与碎石混凝土的抗渗性能、抗碳化性能、抗冻性能和抗裂性能的差异,并分析其产生差异的原因。结果表明,在同配合比情况下,卵石混凝土的抗渗性能低于碎石混凝土,抗冻性能基本相当,抗裂性能、抗碳化性能优于碎石混凝土;同抗压强度情况下,卵石混凝土的抗渗性能、抗裂性能、抗碳化性能均优于碎石混凝土;在同配合比情况下,天然卵石集料表面光滑,Ca(OH)_2晶粒在光滑表面的取向性更为严重,天然卵石集料与水泥石之间的界面结构特性差、粘结强度低,成为影响耐久性能的关键因素;同抗压强度情况下,卵石混凝土的水胶比明显低于碎石混凝土,水胶比成为影响耐久性能的关键因素。     

稀浆封层耐久性评价指标研究

从使用性能和抗滑性能2方面对稀浆封层耐久性进行研究,提出更适合于稀浆封层水稳定性的评价指标。对不同浸水时间和不同温度条件下湿轮磨耗试验前后构造深度的变化进行比较,以评价稀浆封层的抗滑耐久性能。     

收费广场无缝耐久路面表面功能研究

收费广场无缝耐久性路面具有承载力高、抗变形能力强、耐久性好、行车舒适等优点,但要使其在使用寿命年限内均能提供优异的服务水平,良好耐久的表面功能是必备的。本文论述了各种路面抗滑、降噪及耐久性测试方法的优缺点,并以课题组自主研发的相应表面功能测试仪,对收费广场无缝耐久性路面的表面功能做了详细的试验研究,得出不同表面处理工艺的抗滑、降噪及耐久性能的高低,为收费广场无缝耐久性路面的建设提供技术指导。     

机制砂混凝土在马岭河大桥主梁中的应用研究

本文通过对机制山砂与河砂混凝土在拌和性能、力学性能、抗裂、收缩性能、耐久性能对比研究,得出2种混凝土的综合性能相当的研究结论。第一次成功的将机制山砂用于马岭河特大桥的上部结构,为缺乏河砂的西部山区修建类似桥梁提供了宝贵经验,并在确保质量及耐久性的情况下取得了较好的经济效益和社会效益。     

基于配方设计的明色沥青低温力学特性

明色沥青的低温抗裂性能是决定其耐久性能的关键指标。基于测力延度试验、常规性能试验及显微分析,并结合明色沥青的配方组成,分析了沥青在低温下的应力、应变特性。试验结果表明:树脂用量的增加,提高了沥青的最大拉应力、屈服应变能及基质沥青当量劲度等指标,增加了沥青的脆性;而改性剂的加入增加了沥青的延度,降低了弹性比,改善了沥青的柔性和韧性;测力延度指标相比常规指标,更能反映明色沥青的低温性能变化。通过测力延度的相关指标控制明色沥青配方,对改善明色沥青的低温性能具有一定意义。