磷酸镁水泥抗冻性能试验研究

磷酸镁水泥是一种由氧化镁、磷酸盐和缓凝剂等原材料通过化学反应形成快硬高强的新型胶凝材料。本文研究在冻融循环作用下磷酸镁水泥质量损失和相对动弹性模量的变化,并对冻融之前的磷酸镁水泥试件做孔结构分析。研究表明,磷酸镁水泥的抗冻性能较好,磷酸镁净浆的抗冻性能优于砂浆,掺入粉煤灰对抗冻性能影响较小。结合孔结构和反应机理分析磷酸镁水泥抗冻性能优越的原因。     

公路工程构造物水泥混凝土抗冻性能试验研究

针对高海拔寒冷气候条件下公路构造物冻融破坏病害,同时考虑普通水凝混凝土、添加防冻剂水泥混凝土和添加纤维水凝混凝土,通过混凝土配合比设计、冻融前后质量变化、强度损失等试验研究,得出了针对寒冷地区抗冻混凝土设计方法、冻融过程质量及强度损失规律,以及提高混凝土抗冻性的措施,研究成果对提高公路构造物水泥混凝土抗冻性具有重要的工程意义和实用价值。     

钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁受弯性能研究

磷酸镁水泥混凝土可应用于桥梁抢建工程中的受弯构件,为研究钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁的受弯性能,对5片不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的磷酸镁水泥混凝土梁进行了四点弯曲加载试验,分析了钢纤维掺量对磷酸镁水泥混凝土梁破坏形态、裂缝分布、受弯承载力以及延性等受弯性能的影响。试验结果表明：试验梁的破坏模式均为典型的弯曲破坏;在同等荷载作用下,掺有钢纤维的试验梁裂缝数量更多,但裂缝宽度更小且分布更加密集,改善了梁体开裂状况;随着钢纤维掺量的增加,试验梁的开裂荷载、屈服荷载和峰值荷载以及延性系数均得到提高,其中延性系数的提高尤为显著。基于ABAQUS有限元分析,与试验结果进行对比,并以钢纤维掺量和纵筋配筋率为参数进行了有限元参数化分析,结果表明：纵筋配筋率增加可以显著提高磷酸镁水泥混凝土梁受弯承载力,但会降低梁的延性,而提高钢纤维掺量则能显著改善梁的延性。最后,通过探究钢纤维在混凝土中的作用机理,提出了钢纤维在载荷方向上贡献的抗拉强度,建立了钢纤维磷酸镁水泥混凝土梁的受弯承载力计算公式,且计算结果与试验结果吻合良好。     

水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣抗冻性能研究

为研究煤气化多孔炉渣路面基层材料的抗冻性能,采用炉渣100％ 替代天然集料制备了水泥稳定炉渣和水泥粉煤灰稳定炉渣,分析不同冻融循环次数下,水泥(粉煤灰)稳定炉渣的质量损失和冻融残留抗压强度比(BDR)变化,并与水泥稳定碎石进行对比.结果表明,水泥(粉煤灰)稳定炉渣经5次冻融循环后BDR可达94.1％ 以上,均高于水泥稳...     

冻融循环飞散试验在沥青混合料抗冻性能评价中的应用

寒冷地区沥青混合料的抗冻性能是其性能评价的主要对象,文章首次引入了冻融循环飞散试验,且提出了冻融循环飞散损失差的评价指标,通过混合料路用性能的评价可知试验方法和评价指标比较合理可行。     

CTB-50水泥稳定碎石抗冻性能研究

为评价最大粒径为53 mm的水泥稳定碎石(CTB-50)抗冻性能,研究了冻融循环次数、级配类型、水泥剂量对水泥稳定碎石抗冻性能的影响,并建立了冻融强度劣化系数预测模型。结果表明：随冻融循环次数增加,水泥稳定碎石抗冻性能先急剧降低,冻融7次后抗冻性能不再有显著变化;水泥稳定碎石存在冻融强度极限劣化系数,CTB-50为0.845,比CTB-30的0.795提升了约6.3%;相同冻融次数后CTB-50与CTB-30无侧限抗压强度比值至少为1.15,且随冻融次数增加,强度比值增大,可达1.27;随水泥剂量增加,水泥稳定碎石冻融强度劣化系数有所增大,但并不明显。     

掺AJF-6型高效引气减水剂机场混凝土的抗冻性能试验研究

结合大兴安岭某机场建设工程,采用快速冻融试验方法,对掺入不同比例AJF-6高效引气减水剂的混凝土分别进行0、50、100、150、200、250、300次冻融循环试验,测量试件的含气量、质量、相对动弹性模量,并对比研究AJF-6高效引气减水剂对混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明AJF-6高效引气减水剂掺量与混凝土含气量关系近似为抛物线关系。为控制混凝土含气量符合要求,其掺量应控制在2.3%～3.0%之间,施工过程中AJF-6高效引气减水剂掺量宜比设计值增加3.0%。     

陶粒混凝土抗冻性能研究及机理分析

陶粒混凝土广泛应用于桥隧工程中,其抗冻性能尤为重要。文章通过慢冻法对比试验,发现陶粒混凝土的质量损失率和强度损失率均低于普通水泥混凝土,得出陶粒混凝土的抗冻性能优于普通水泥混凝土的结论。通过扫描电子显微镜微观分析试验(SEM),对陶粒改善水泥混凝土抗冻性能的机理进行分析。结果表明:陶粒混凝土一方面具有许多微观孔,从而为冰冻水压力提供了缓冲空间,另一方面,陶粒改善了水泥石与集料的界面粘结力,从而阻断了水的冻胀作用,进而提高其抗冻性能。     

高掺量粉煤灰水泥混凝土抗冻性能的研究

本文对高掺量粉煤灰水泥混凝土的抗冻性能进行了研究，对其路用性能进行了探讨。     

多聚磷酸改性沥青的试验研究

采用4种掺量的国产多聚磷酸(分别占沥青质量的0.6%、1.0%、1.5%、2.0%)改性70号沥青。通过针入度试验、软化点试验、弯曲梁蠕变试验、粘度试验及四组分试验研究了多聚磷酸改性沥青的性能及可能的改性机理。结果表明:经多聚磷酸改性后,沥青的高温性能得到明显改善,温度敏感性降低,粘度提高,但低温性能略有下降。方差分析表明:多聚磷酸掺量对改性沥青的高温性能有显著影响,而对低温性能的影响不显著。四组分试验揭示了PPA的改性机理主要在于改性沥青化学组分的变化。     

混凝土抗除冰盐的剥落性能与机理研究

进行了混凝土在3.5%盐溶液中快速冻融的实验研究，结果表明盐溶液对混凝土抗冻性的影响具有双重性，盐溶液使混凝土试件表面饱和程度提高，从而导致其严重剥落，重量损失大幅度增加，溶液降低冰点的作用使混凝土内部破坏程度较小，相对动弹性模量下降略为缓慢，混凝土的耐久性系数应该考虑相对动弹性模量和重量损失两个指标。     

公路水泥混凝土路面结构抗冻厚度研究

根据庆安水泥混凝土路面试验路观测结果，结合以应力，相对延伸度、路面平整度的计算与分析，提出了我省公路水泥混凝土路容许不均匀冻胀值民容许总冻胀值。并以此为依据，计算与推荐了该路面结构的抗冻厚度。     

纳米偏高岭土对混凝土抗冻性能的影响研究

对不同纳米偏高岭土掺量下混凝土冻融前后的单位面积剥蚀量、相对动弹模量、力学强度及断裂特征等指标进行研究,结果表明:纳米偏高岭土可以显著提高混凝土的抗冻性能,其改性混凝土单位面积剥蚀量及相对动弹模量损失率均较基准组有了明显改善;纳米偏高岭土改性混凝土冻融前后的力学强度及断裂性能均较对照组混凝土更高,且经历冻融循环后力学强度、断裂韧性及断裂能损失率更小,同时随着掺量的增大表现出先增大后减小的趋势,6%掺量下可以提升40%左右的开裂峰值荷载,60次冻融循环后抗压强度、抗弯拉强度分别较对照组提升约68.36%、70.28%,且混凝土断裂失稳期间的承载能力仍然较对照组有较大的提高。     

水泥混凝土路面抗冻厚度推荐值安全度问题的讨论

在公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ012～84)中,表3·2·2(本文表1)所列的水泥混凝土路面最小抗冻厚度推荐值的可靠性,曾经在有关论文中做了详细地论证。但尚有一个大家关心的问题,即以冻深作为确定抗冻厚度的主要依据,在路面设计使用年限长(最长为40年),而冻深统计资料年限短(最短为26年)的情况,怎样考虑其安全度的问题。为此,对有关的一些问题在这里进行适当分析与论证。从表1可以看到,抗冻厚度的采用是由     

掺沥青路面回收料再生水泥混凝土抗冻性能研究

为研究掺沥青路面回收料(RAP)再生水泥混凝土的抗冻性能,采用慢冻法研究了冻融循环下RAP掺量(20%、30%、40%、50%)和水灰比(0.4、0.5、0.6、0.7)对再生水泥混凝土外观形貌和抗压强度损失率的影响。结果表明：在冻融循环下,掺沥青路面回收料再生水泥混凝土外观形貌表现出表面裂缝出现-裂缝延伸扩展-裂缝遍布表面-表面浆体胀落-试件彻底解体等发展历程。冻融早期再生水泥混凝土的抗压强度损失较为缓慢,随着冻融次数的不断增加,再生水泥混凝土的强度损失速度也随之加快。随着RAP掺量和水灰比增大,再生水泥混凝土抗压强度损失率随之增大,冻胀解体时承受的循环次数随之减小,抗冻性能随之减弱。     

多孔水泥混凝土降噪性能试验研究

路面/轮胎噪音是交通噪声的主要来源之一,修建多孔路面面层是降低路面噪声的有效手段。文章分析了路面/轮胎噪音的形成机理,通过室内试验对多孔水泥混凝土的声学性能进行了研究,分析了有效孔隙率、孔径大小以及厚度对吸声系数的影响,建立了实际降噪值与有效孔隙率、孔径大小的关系,得出了吸声性能及宣泄气体能力最佳的多孔水泥混凝土的主要指标。     

沥青路面水泥稳定类基层材料抗冲刷性能试验及机理研究

通过研究沥青路面基层冲刷破坏发展过程、破坏形式以及水泥稳定类基层材料内部结构特征 ,分析了沥青路面水泥稳定类基层冲刷破坏机理。利用大型材料测试系统 MTS模拟道路基层在受到冲刷时的实际使用情况 ,对不同水泥用量的水泥土、水泥碎石、水泥砂砾开展了冲刷试验 ,研究分析了影响水泥稳定类基层材料抗冲刷性能的因素。     

水泥稳定掘进煤矸石公路基层应用试验研究

通过室内144个试件和现场300 m试验段13个试件的试验研究,进行了掘进煤矸石基本物理化学特性以及水泥稳定掘进煤矸石的力学性能、抗冻性能研究,并通过扫描电镜(SEM)分析了水泥稳定掘进煤矸石的微观结构变化规律。试验结果表明,室内试件7 d无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大,最小值为6.2 MPa(水泥掺量4%),满足高速公路和一级公路极重、特重交通基层要求;最大值为9.2 MPa(水泥掺量6%),比《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20—2015)中要求的强度最大值提高了31.4%。基于回归分析,建立了现场与室内无侧限抗压强度关系模型。室内冻融循环试验表明,水泥掺量5.5%的室内试件抗冻性能较好;微观结构表明,由于现场施工工艺(碾压、铺摊等)的影响,现场试件出现少量裂缝。