聚丙烯纤维加筋水泥土力学强度和耐久性试验研究

为提高水泥土力学强度和耐久性,选用聚丙烯纤维加筋水泥土的方法,基于室内力学强度试验和冻融循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土强度特性和耐久性的影响规律。结果表明,养生前28 d水泥土力学强度增长显著,水泥掺量增加1%.28 d抗压强度平均提高19.4%,回弹模量约提高19.3%:聚丙烯纤维掺量为0.3%的水泥土力学强度最大,28 d无侧限抗压强度较素水泥土提高约49.6%,回弹模量较素水泥土提高42.0%以上;室内标准养生环境下水泥土强度优于现场自然环境养生的水泥土;冻融循环前7次的聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度降低显著,水泥掺量增加1%,冻融条件下纤维水泥土抗压强度提高21.5%以上。     

盐冻融循环下添加剂对沥青混合料技术性能的影响

文章针对盐冻融循环条件的特点,选择木质素纤维、聚酯纤维两种纤维、硅藻土、抗车辙剂、岩沥青、胶粉六种添加剂,通过在7%的盐溶液中冻融循环15次以模拟北方寒冷地区融雪盐对路面的损害,然后对六种沥青混合料分别进行贯入剪切试验、小梁弯曲试验以及弯曲疲劳试验,研究不同添加剂对沥青混合料技术性能的影响,为改善盐冻融地区沥青路面的性能提供参考。     

冻融循环作用下单孔红砂岩力学性能及裂纹扩展特征试验研究

为研究冻融作用下单孔洞红砂岩的裂纹扩展特征,利用伺服压力机对不同冻融作用下的岩样进行单轴压缩试验,并用高清摄像机记录其裂纹扩展过程,进一步从裂纹扩展角度说明单孔红砂岩的力学性能弱化机理。结果表明:(1)随着冻融循环次数的增加,岩样抗压强度随之降低,在冻融循环10次时局部升高;(2)冻融作用导致单孔洞红砂岩裂纹条数,剥落面积持续增加,进而使其强度降低,冻融循环10次时,单孔洞红砂岩起裂位置发生转移,且裂纹条数及剥落面积减少,进而强度升高;(3)冻融导致单孔洞红砂岩破坏模式有所区别,冻融循环0～10次时,岩样表现为拉伸破坏,冻融循环20～40时,岩样表现为拉剪混合破坏,冻融循环60次时,岩样表现为剪切破坏。     

聚丙烯纤维对水泥土抗压强度的影响效应探究

聚丙烯纤维是一种强度高、弹性好、耐腐蚀性的合成纤维。本文通过在水泥土中添加聚丙烯纤维来提高其抗压强度,以纤维长度、添加量、灰土比、养护龄期等变量对水泥土的抗压性能进行试验探究。结果表明:添加一定量的聚丙烯纤维可提高水泥土的单轴抗压强度,纤维含量过多或长度过大时反而对抗压产生不利影响。最终得出聚丙烯纤维较优掺入长度为12mm,最优掺量为1.0%,该种配比下,较为合理的灰土比为26%,此时纤维水泥土较素水泥土相比,除7d龄期外,抗压强度均提高30%左右。     

高寒地区路基岩土体冻融循环强度损伤研究

文章在参考前人研究的基础上,选取寒区地区路基进行冻融循环试验,研究在季节性冻融循环的条件下,路基岩土体的强度变化。结果表明:岩土体在实验过程中呈现出应变软化现象;随着循环次数的增加,岩土体的内聚力降低约32%,内摩擦角出现相对增大约5.0%;通过岩土体破坏时偏应力与循环次数的关系可以发现,随着循环次数的增加,岩土体强度变化速率逐渐降低;冻融循环在第6次循环时强度变化达到稳定状态;在高寒地区建设交通设施时,需要充分考虑路基填料的防冻措施。     

纤维改性水泥稳定铁尾矿砂抗折能量耗散研究

为了提高钢铁冶炼废弃物的再利用率以及改善水泥土的力学性能,研究通过添加纤维材料和水泥制备纤维改性水泥稳定铁尾矿砂。文章利用抗折试验方法与能量耗散理论,探究纤维种类、长度以及冻融循环次数对纤维改性水泥稳定铁尾矿砂的抗折能量耗散特征影响,并建立纤维有效长度、纤维耗散能与冻融循环次数三者关系的函数模型,从能量耗散角度解释纤维有效长度与耗散能的关系。     

矿物掺合料对塑钢纤维增强水泥混凝土力学性能的影响

采用聚丙烯塑钢纤维制备纤维混凝土,通过抗压强度、抗弯拉强度和纤维拔出试验分析了矿物掺合料对塑钢纤维混凝土力学性能的影响。结果表明,塑钢纤维的加入可明显提高混凝土的抗压和抗弯拉强度,并且混凝土的韧性得以改善;单掺粉煤灰或硅灰对塑钢纤维混凝土的强度改善有限,但可大幅提高塑钢纤维混凝土的力学性能和韧性;粉煤灰和硅灰的超叠加效应使得混凝土结构内部更加致密和均匀,水化更充分,所以塑钢纤维与基体的粘结性能大幅提高,并导致塑钢纤维混凝土各项性能的改善。     

玄武岩纤维水泥土力学特性及水稳定性研究

为提高水泥土力学强度和水稳定性,文章选用玄武岩纤维加筋水泥土的方法,基于室内无侧限抗压强度试验和干湿循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土力学特性和水稳定性的影响规律。结果表明：养生前28 d水泥土无侧限抗压强度增长显著,水泥掺量每增加1%,7 d、28 d抗压强度分别平均提高20.9%、19.4%;玄武岩纤维掺量为0.3%的水泥土抗压强度最大,7 d、28 d抗压强度较素水泥土分别提高约50.6%、49.6%;干湿环境下,纤维水泥土养生前28 d的干湿残留强度比显著降低,水泥掺量对水泥土干湿残留强度比影响较小;随干湿次数增加,不同水泥掺量的水泥土干湿残留强度比降低速率相当,28 d的干湿残留强度降低速率较大。     

玄武岩纤维加筋水泥土的水稳定性试验研究

为保证水侵蚀环境下水泥土具有足够强度和稳定性,文章通过外掺玄武岩纤维的方式,基于室内试验研究了纤维掺量及长度对水泥土水稳定性的影响规律。研究表明,玄武岩纤维水泥土浸水1 d后抗压强度降低显著,养生前28 d内,增加养生龄期对浸水抗压强度和水稳系数提高效果显著,玄武岩纤维长度为9 mm时水泥土的力学强度和水稳定性最优,纤维掺量为0.3%时的水泥土浸水后的抗压强度最大,较素水泥土浸水抗压强度提高39.3%以上。     

不同填料对沥青混合料粘结破坏机理的影响研究

文章采用机械和热力学方法,研究不同填料对沥青混合料抵抗粘结破坏性能的影响.通过往70#沥青中分别添加石粉、熟石灰、碳酸钙和碳酸盐水泥四种填料,采用BBS拉脱试验和威廉姆平板试验测定了胶浆的拉脱强度和表面自由能;加入石灰岩和花岗岩骨料制备沥青混合料,采用冻融劈裂试验分析其水稳定性能.结果表明:熟石灰和碳酸钙作为填料对于提...     

长期老化对沥青混合料冻融循环劈裂试验的影响

通过对长期老化作用前后的沥青混合料进行多循环冻融劈裂试验,分析了空隙率、沥青粘结料类型以及冻融循环次数等因素对沥青混合料水稳定性能的影响规律,为研究高温多雨条件下的路面水损害提供了参考。     

玄武岩纤维对桥面铺装混凝土性能的影响研究

为了研究玄武岩纤维对桥面铺装混凝土性能的影响,文章设计了5种不同玄武岩纤维掺量的桥面铺装混凝土试件,针对不同玄武岩纤维掺量的桥面铺装混凝土进行力学性能及冻融损伤性能分析。结果表明:(1)随着玄武岩纤维的增加,桥面铺装混凝土在冻融损伤和未冻融损伤情况下的强度均呈先增大后减小的变化趋势;(2)适量的玄武岩纤维有利于改善桥面铺装混凝土的力学性能,其最佳掺量为0.1%;(3)玄武岩纤维过量在混凝土内部难以均匀分布,容易产生成团现象,致使混凝土的粘结力下降,故不利于改善桥面铺装混凝土的力学强度。     

废弃轮胎橡胶粉改良膨胀土的室内试验研究

为了提高废弃轮胎的循环利用率和减少膨胀土所引起的工程问题,文章将20目和30目的废弃轮胎橡胶粉分别以0%、10%、15%、20%的配比掺入膨胀土制成改性土样,进行击实试验、直接剪切试验、膨胀性试验及收缩性试验,研究改良后膨胀土性质的变化特征。试验结果表明,随废旧轮胎橡胶粉掺量的增加,改性膨胀土的最大干密度逐渐降低;抗剪强度和内摩擦角φ较素膨胀土显著增大,粘聚力c值略有下降;膨胀性指标降低,线缩率及收缩系数略有减小。     

秸秆纤维改性沥青混合料的试验及应用研究

文章对比木质素纤维改性效果,制备玉米秸秆纤维并对其在沥青混合料中的改性效果及相关性能进行了研究,同时铺筑试验路段对玉米秸秆纤维改性沥青混合料的实际应用效果进行了评价。室内试验表明:普通沥青混合料在掺入0.3%玉米秸秆纤维后,其动稳定度提高了30.8%,低温破坏应变提高了20.3%,冻融劈裂强度比与残留稳定度分别提高了4.1%、4.5%,路用性能优异;相比于木质素纤维改性沥青混合料,普通沥青混合料在掺入0.3%玉米秸秆纤维后,其高温稳定性优于前者,低温抗裂性与水稳定性能与前者相当。工程应用实例表明:采用玉米秸秆纤维进行沥青路面上面层铺筑的试验路段,在通车三年内路面平整度高,无车辙病害及明显裂缝产生,实际使用性能优异,可对其进行推广应用。     

粉煤灰对钢纤维混凝土力学性能的影响研究

文章采用常规力学性能试验研究了粉煤灰、养护龄期等对钢纤维粉煤灰混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并通过侵蚀冻融循环试验模拟实体工程环境对钢纤维粉煤灰混凝土耐久性劣化的影响。试验结果显示:粉煤灰对钢纤维混凝土的综合力学性能均存在一定程度的劣化作用,尤其是早期力学性能,粉煤灰用量越大,力学性能衰减越显著,但在适合掺量的条件下,随养护龄期的延长能够降低劣化效果,粉煤灰对各项力学性能劣化影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随养护龄期的延长,钢纤维粉煤灰混凝土的各项力学指标呈对数曲线增加,养护龄期3d时各项力学强度的影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随侵蚀冻融循环次数的增加,钢纤维粉煤灰混凝土的力学抗折性能显著下降,破坏时最大挠度值呈下降趋势,混凝土由塑性状态向脆性状态过度,侵蚀冻融循环30次的最大挠度值下降25.8%,抗折强度值下降18.5%。     

花岗岩的沥青混合料路用性能研究

为了研究花岗岩沥青混合料的水稳定性能,文章采用粗、细花岗岩集料进行了混合料配合比设计,以添加4‰抗剥落剂、4‰抗剥落剂与2%水泥综合使用两种方式改善花岗岩粘附性,并采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水汉堡车辙试验对花岗岩沥青混合料水稳定性进行了评价。试验结果表明:对于粗细集料均采用花岗岩时仅通过添加抗剥落剂难以满足混合料的水稳定性要求;在此基础上采用2%水泥替代矿粉后冻融劈裂残留强度比提升32.3%,显著提高水稳定性,且花岗岩沥青混合料的高温车辙变形降低14.8%,有效地改善了其高温稳定性。     

纳米复合ZnO改性沥青混合料路用性能分析

为分析纳米ZnO材料在改性沥青方面的应用效果,验证其沥青混合料的综合路用性能,文章通过制定相应的纳米ZnO改性沥青、纳米复合ZnO/SBS改性沥青的试验方案,利用车辙试验、SPT简单剪切试验、小梁弯曲试验和冻融劈裂试验等分析四种不同类型沥青混合料的路用性能。结果显示:纳米ZnO材料显著改善了70~#基质沥青的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和水稳定性能,其中采用复合ZnO/SBS改性的沥青混合料综合路用性能最佳,远超出规范要求标准;纳米复合ZnO改性沥青混合料与70~#基质沥青相比动稳定度和动态模量值分别提高了约114.1%和233%,最大破坏弯曲应变和残留稳定度分别提高了35.7%和14.5%。汇总可知,采用纳米ZnO改性方法能够有效解决目前沥青路面所面临的早期病害问题,为沥青混合料改性技术的应用提供技术支持,对延长路面使用寿命具有重要意义。     

纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响研究

为了了解纤维对橡胶沥青混合料路用性能的影响,通过试验研究了纤维掺量对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响。试验结果表明:随着纤维掺量的增多,橡胶沥青混合料的动稳定度表现出先增大后减小的变化趋势;当纤维掺量为0.15%时,动稳定度最大,高温稳定性最好;当纤维掺量小于0.15%时,增大纤维掺量会使弯曲劲度模量和弯曲极限应变大幅增大,沥青混合料的低温抗裂性得到明显改善;而当纤维掺量大于0.15%时,再增大纤维掺量反而会使低温抗裂性变差;冻融劈裂强度比和残留稳定度随纤维掺量的变化较小,但当纤维掺量超过0.3%时,增大纤维掺量会使沥青混合料的水稳定性大幅降低。综合考虑,橡胶沥青混合料中纤维的最佳掺量为0.15%。     

聚氨酯灌缝材料对沥青混合料路用性能的影响分析

为分析聚氨酯灌缝材料性质变化对修复沥青路面性能的影响规律,文章采用低温劈裂试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验,对不同聚氨酯含量的灌缝材料修复沥青混合料试件的性能进行分析。结果显示:聚氨酯灌缝材料对沥青路面裂缝修复具有显著改善作用,随聚氨酯含量的增加,其低温抗裂性能、低温拉伸性能和水稳定性能均显著提高,其中对残留稳定度的改善效果最佳、最大弯拉应变居中、劈裂抗拉强度最差;当聚氨酯含量为20%时,修复后的沥青混合料水稳定性能不满足规范要求,聚氨酯含量40%时,其劈裂抗拉强度、最大弯拉应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比恢复率均达到85%以上;聚氨酯灌缝材料中聚氨酯含量适宜范围在40%～50%,对沥青混合料性能改善效果均高于规范要求。     

路基应用场景下尾矿土的力学特性试验研究

尾矿土的大量积存是目前亟待处理的重要问题,而将其作为填料用于路基修筑已在实际工程中被证明是合理有效的解决途径。为揭示路基应用场景下尾矿土的力学特性,文章开展了考虑湿度与围压变化的不固结不排水三轴剪切试验。结果表明：不同湿度与应力状态下尾矿土应力应变曲线均为硬化或稳定型,且Konder双曲线模型可准确描述尾矿土的变形行为;尾矿土的弹性模量与峰值破坏强度表现出明显的湿度敏感性与应力依赖性,具体表现为含水率的升高与围压的降低均导致弹性模量与峰值破坏强度发生衰减。此外,随着湿度水平逐渐增大,尾矿土的粘聚力与内摩擦角有所降低。研究所得可为路基工程中尾矿土的资源化利用提供理论依据与技术指导。