复合型抑尘剂在道路施工现场的应用研究

针对道路施工现场产生的扬尘,通过现场试验确定所研制复合型抑尘剂的稀释倍数及喷洒量,验证其抑尘效果。应用结果如下:通过干燥时间、土体表面结壳及溶液外渗情况,确定夏季高温下抑尘剂溶液的最佳喷洒量为1.5L/m2,且需每2h补喷一次;对现场实际应用前后空气中颗粒物浓度监测数据进行分析,证明复合型抑尘剂可有效降低环境中的PM2.5(细颗粒物)、PM10(可吸入颗粒物)和TSP(total suspended particles,总悬浮微粒)浓度;测试喷洒抑尘剂后土体的抗风蚀性能,分析复合型抑尘剂的作用机理,结合场地条件估算抑尘剂应用成本,证明复合型抑尘剂在稀释倍数为40时,兼具优良的抗风蚀性能和经济环保特性。     

一种新型抑尘剂对道路扬尘的抑制特性

以泰州大桥项目施工现场便道路面扬尘为研究对象,对东南大学市政工程系研制的新型道路扬尘抑制剂与纯水进行抑尘对比试验研究,重点分析了抑尘剂和纯水的渗透效果,蒸发量与时间的变化关系及抗风与抗雨淋性能.结果表明抑尘剂的渗透速率优于纯水,但二者的渗透变化规律相似,分别在800s与200s内渗透速率最大,随后二者渗透速率趋于平缓....     

复合碾压混凝土路面温度应力分析

采用ANSYS有限元分析软件,建立了弹性地基上由碾压混凝土面层和水泥稳定碎石基层双层板三维路面结构模型;分析了复合碾压混凝土路面在温度曲线分布情况下的温度翘曲应力,包括曲线温度场,不同时刻,层间接触状态,碾压混凝土面层厚度、温度膨胀系数、模量和板平面尺寸等影响因素。分析结果表明:曲线温度场下的温度应力明显低于折线性温度场下的温度应力;随着板厚的增加,出现最大温度应力的时间推迟;层间接触状态对温度应力的影响不显著;面层厚度、温度膨胀系数及模量对温度应力的影响较显著。     

基于超声技术轮轨接触状态监测的数值模拟

为了实时监测列车行车状态,保障其安全运行,提出利用超声技术监测轮轨接触状态的方法.引入W-M分形函数对粗糙的轮轨表面进行数学描述,运用多物理场耦合软件构建了超声技术监测轮轨接触状态的有限元模型.利用该模型,用本文提出的方法对界面粗糙度、介质层种类及厚度等因素进行了模拟,获得了相应条件下轮轨接触界面的反射声压.算例仿真结果表明:通过监测轮轨接触界面超声反射波的声压变化来判定轮轨接触状态的方法是有效可行的;当超声波频率为14 MHz时,轮轨表面粗糙度的区分度最好;当超声频率大于14 MHz时,对第三介质层厚度有较好的区分度;当超声波频率恒定且第三介质层厚度足够大时,超声反射声压级趋于恒定值102 dB.      

基于指数形式渗流的成层地基一维固结半解析解

为了计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结变形,将指数形式的渗流模型引入传统的成层地基一维固结理论,建立了变荷载条件下的控制微分方程;采用解析法与数值离散相结合的半解析法对控制方程进行求解;在指数形式渗流退化为达西渗流的条件下,将半解析法的计算结果与解析解进行比较,验证了半解析法计算结果的可靠性.最后,结合某双层地基固结实例对不同参数时的固结性状进行了分析.结果表明:用半解析法计算基于指数形式渗流的成层地基一维固结简便、可靠;上层土比下层土的渗流指数对固结速率的影响显著;压缩性小、渗透性大的土层越厚,成层地基的固结速率越快;加载速率越快,固结速率越快.      

智能型沥青洒布车已成为我国沥青洒布工业的主流

随着我国公路事业的迅速发展,特别是新工艺、新材料 的不断采用和提高施工质量的要求,为沥青洒布车开辟了广阔的使用前景。新建高速公路的“透层”、“下封层”“贴层”需要高质量沥青喷洒;低等级公路和大量的乡镇公路采用的“层铺法”,需要高质量沥青喷洒。大量的路面养护作业,采用的“单表处”或“双表处”工艺也都需要高质量沥青喷洒。     

闭孔泡沫铝与铝及铝合金覆板的冶金结合

利用直接冶金结合方法,研究了铝及铝合金覆板的厚度及复合温度与时间对闭孔泡沫铝夹心三明治与覆板结合层厚度的影响.利用金相显微镜观察了泡沫铝夹心与覆板结合界面的微观组织,并测量了结合界面的扩散层厚度和显微硬度.研究结果表明,铝熔体与纯铝和铝合金覆板复合温度越高,复合时间越长,他们之间的扩散层厚度越大;当纯铝板的预热温度为400~450℃,复合速度为53.9~74.4 mm/min时,泡沫铝夹芯与纯铝板形成良好冶金结合,复合界面的互扩散层厚度为39~44μm;当铝合金覆板的预热温度为240℃,复合速度为58.3 mm/min时,制备铝合金覆板泡沫铝三明治所需的铝合金板最小厚度应为7.9 mm.     

钢桥桥面铺装层间剪应力影响因素及简化计算

为了减小钢桥桥面铺装层间剪应力,建立桥面系三维有限元计算模型,分析了不同荷位、钢板厚度、U肋开口宽度、铺装厚度、铺装模量、层间接触条件以及轴载大小对铺装层间纵横向剪应力的影响,推导了实用的应力简化计算公式。研究发现桥面板不均匀变形使得铺装层间剪应力远大于同条件下的路面结构;影响显著的因素依次为轴载大小、钢板厚度、U肋开口宽度以及铺装参数;层间完全光滑有利于抗剪,但降低了桥面系整体刚度;控制重载,加强桥面系刚度与选择柔性层间粘结材料是减小层间剪应力的有效措施。     

厚层水稳碎石压实度差异对路用性能影响研究

通过模拟现场压实度差异的方法对厚层水泥稳定碎石基层结构抗压强度、劈裂强度和抗冲刷等路用性能进行了研究.结果表明:压实度对水泥稳定碎石的力学性能和耐久性能有明显影响,随着上下层平均压实度降低,厚层水泥稳定碎石的路用性能降低;在压实度降低幅值相同条件下,上层压实度越高,对应的路用性能降幅越小.     

基于分类管理法的环氧沥青黏结料施工技术研究

环氧沥青黏结料的施工质量直接关系到整个桥面铺装层的使用耐久性.结合江西九江长江公路大桥钢桥面工程实践,利用统计学和管理学方法分析了影响环氧沥青黏结料喷洒质量的六个因素,基于分类管理方法提出了喷洒不均匀、不连续、原材比例不正确、防护不到位为施工控制的关键因素,作业层不清洁为重要控制因素,环境因素和养护不足为一般控制因素,并推荐了改善措施.江西九江长江大桥施工取得了良好的效果,可为以后类似工程环氧沥青黏结料施工质量控制提供参考与借鉴.     

煤矿斜井管片衬砌与可压缩层联合支护的效果

为研究盾构斜井管片衬砌与可压缩层联合支护体系中可压缩层参数对管片衬砌力学性能的影响,以神华新街台格庙矿区主斜井工程为依托,建立考虑管片衬砌与可压缩层之间接触效应和管片整环刚度折减效应的数值计算模型,分析有无可压缩层、不同可压缩层刚度及厚度等因素下管片衬砌内力和变形的分布规律和变化情况;采用相似模型试验对上述问题进行了进一步研究,并对有无可压缩层时管片的极限承载力和破坏形式进行了探讨.研究结果表明:可压缩层刚度越大,管片所受围岩压力越大且分布越不均匀,同时使得管片弯矩减小,轴力增大,当可压缩层模量与围岩模量之比在0.1~0.5之间变化时更为明显;随着可压缩层厚度的增大,管片所受围岩压力依次按不均匀、均匀、不均匀的趋势变化,当可压缩层厚度与管片厚度之比为1.7时围岩压力最小,管片轴力则随可压缩层厚度的增大而减小;可压缩层存在与否对管片变形影响甚微,通过自身的挤密吸收围岩压力且促使应力重分布,从而减小并均匀化传递至管片上的荷载,使得管片内力随外荷载的增长更平缓,量值更小且分布更均匀,并使管片的极限承载力提高了40%;有无可压缩层时管片破坏均经历椭变、椭变加剧、裂缝出现和扩展、失稳破坏的过程,且有可压缩层时管片的破坏更严重.      

纤维格栅增强机场双层道面荷载应力分析

为了分析纤维格栅增强机场水泥混凝土双层道面加铺层的荷载应力,采用ANSYS建立机场双层道面三维有限元模型,以J-8飞机荷载为计算荷载,选取机场水泥混凝土道面加铺层层底最大拉应力、层间剪应力、旧水泥混凝土道面板底最大拉应力、加铺层表面弯沉为考察指标.计算了机场双层道面层间接触对荷载应力的影响,并利用正交设计分析机场道面结构参数对荷载应力影响的显著性.研究表明：层间摩擦系数对机场水泥混凝土加铺层层底拉应力与层间剪应力影响较大;机场水泥混凝土双层道面各结构参数对加铺层层底最大拉应力都显著相关,应该作为机场水泥混凝土加铺层设计的主要分析指标;加铺层厚度和基础弹性模量与所考察的4个指标都显著相关.因此,在进行机场水泥混凝土道面加铺层设计时,必须重视基础处理技术并合理控制加铺层厚度.     

无底釉一次涂搪法制备搪瓷层工艺研究

采用浸搪法制备搪瓷基板,研究了不同烧结温度和时间对钢铁基板搪瓷制备工艺、组织和性能的影响,测定了搪瓷层的硬度,并分析了搪瓷层硬度与烧结温度和时间的关系,以及晶核添加剂对搪瓷层硬度的影响.实验结果表明,在烧结时间相同时,搪瓷层的硬度随烧结温度的升高而增大;在烧结温度相同时,搪瓷层的硬度随烧结时间的延长而提高;添加形核剂能够提高搪瓷层的强度.X射线衍射结果分析表明,搪瓷层中出现NaAlSi2O6和Na2Si2O5相.搪瓷层的耐酸度为94.36%,耐碱度为97.87%,耐热温度为600℃,热震温度为400℃     

施工隧道负离子除尘新方法

在施工隧道通风换气时, 为了快速稀释粉尘, 加快施工进度, 引入负离子除尘新方法, 并分析了其应用的可行性; 利用粉尘颗粒荷电理论研究了粉尘颗粒的荷电量, 推导了粉尘颗粒在负离子净化系统外电场作用下的饱和荷电量计算公式; 根据施工隧道的环境特点, 在粉尘沉降主动力为电场力和重力时分析了粉尘颗粒的受力情况, 并利用牛顿第二定律推导了粉尘颗粒的沉降算法; 模拟隧道环境进行了室内试验, 依照室内试验获取的安装参数确定隧道试验方案后进行了现场试验, 并利用现场测试结果分析了负离子除尘新方法的使用效果、机理和沉降算法的准确性。研究结果表明: 在使用和未使用负离子净化系统的1个施工周期内, 试验段呼尘消除率分别为51%和20%, 超过《公路隧道施工技术规范》 (JTG F60—2009) (简称《规范》) 中呼尘短时间接触容许浓度8mg·m-3的时间分别为1、12h, 使用负离子净化系统后, 呼尘时间加权平均浓度从6.38mg·m-3降至3.10mg·m-3, 满足《规范》中不大于4mg·m-3的要求, 即采用新方法可快速、高效地净化施工隧道内的空气; 施工隧道采用负离子除尘新方法的机理可使用粉尘荷电理论和牛顿第二定律进行解释; 在粉尘主要为PM₁₀的相似工况下, 利用沉降算法、室内试验和现场试验得出的粉尘消除时间分别为14、18、20min, 采用算法得出的粉尘沉降时间需要考虑的综合影响系数为1.31.4。      

层间不同接触状况的水泥路面应力分析

为研究水泥混凝土路面层间不同接触状况对面层内部水平应力的影响,利用有限元原理建立三维数值模型,路面结构材料选用弹性层状体系作为本构模型。面层和基层之间选用完全光滑和完全粘结两种接触方式,在50 k N、75 k N、100 k N三种荷载下对面层水平应力计算结果进行对比分析。同时修筑试验路面进行现场检测,对检测数据对比分析;对试验路面一年后的使用情况回访调查。通过计算分析和试验检测相结合的方式,得出层间粘结可以有效降低层底拉应力,减少路面破坏的结论。     

水性环氧树脂乳化沥青共混胶结料拉伸与粘结性能研究

通过拉伸试验,研究了室温和低温两个温度条件下,不同水性环氧树脂掺量共混胶结料的拉伸性能发展规律,分析了不同水性环氧树脂掺量共混胶结料的断裂伸长率和拉伸强度,采用与磨耗值、裹附率和完整率研究了共混胶结料与集料的配伍性。结果表明:共混胶结料在受拉时可分为弹性拉伸和弹塑性伸长两个阶段,水性环氧树脂可增强共混胶结料的抗拉强度,但会降低低温延展性能;水性环氧树脂可作为配伍性改善剂在拌和类路面养护技术中使用,增强改性乳化沥青的粘结强度,改善乳化沥青和集料之间的配伍性,在喷洒粘结层时水性环氧树脂最佳掺量为30%,在拌和类路面养护技术中掺量不超过10%。     

膏剂法渗铝工艺及性能的研究

研究了膏剂法渗铝中渗剂的配比、渗铝时加热温度和保温时间以及粘结剂的类型对Q235钢表面渗铝层的组织和抗高温氧化性能的影响.结果表明:膏剂法渗铝时,随渗剂配比中铝粉含量的增加,渗铝层深度增加;但当铝粉含量达到35%时,表面粘铝现象较严重.因此铝粉的含量最好是在20%～30%范围内.而且渗铝时加热温度越高,保温时间越长,渗铝层深度越深.粘结剂的酸碱性也对试样表面渗铝层的深度有影响,采用的粘结剂最好为中性的聚乙烯醇.不论是何种渗剂配比,渗铝后其试样的抗氧化能力均比未处理的高.并且渗剂配比中铝粉含量越高,其抗氧化能力就越高.     

高速切削淬硬钢已加工表面白层的形成规律

高速切削淬硬钢已加工表面存在白层,对工件使用性能具有很大的影响,研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义.通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40CrNiMoA钢实验,分析了高速干硬切削表面产生白层的机制,研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律.研究表明:白层形成过程中,已加工表面材料发生相变,白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势,随刀具磨损量增加而增大;随着工件材料含碳量增加,白层厚度增大.     

高速切削淬硬钢已加工表面白层形成规律研究

高速切削淬硬钢已加工表面存在白层,对工件使用性能具有很大的影响,研究已加工表面白层对改善工件表面质量和切削加工性具有重要意义.通过使用PCBN刀具高速干硬切削GCr15钢和40Cr Ni Mo A钢实验,分析了高速干硬切削表面产生白层的机制,研究了切削速度、后刀面磨损量等切削参数以及材料含碳量对白层厚度的影响规律.研究表明:白层形成过程中,已加工表面材料发生相变,白层厚度随切削速度提高呈现先增加后减小趋势,随刀具磨损量增加而增大;随着工件材料含碳量增加,白层厚度增大.     

GHJ结合料稳定土性能研究

常用的稳定土结合料普遍存在施工时不易拌合均匀、早期强度增长慢等问题．通过应用双电层理论，减薄双电层厚度，降低ξ电势，GHJ液体结合料，可以有效解决此类问题，同时，分析了GHJ液体及固体结合料稳定土的强度形成机理，并对GHJ稳定土和石灰稳定土的无侧限饱水抗压强度、水稳定性、冻融稳定性、低温收缩性和抗压回弹模量等路用性能进行了对比分析．结果表明，GHJ结合料稳定土可以改善路面基层使用品质，延长使用寿命，具有较好的经济和社会效益，是一种性能优良的半刚性混合料，适宜做高等级公路的路面基层．