浆体流变特性对透水混凝土性能的影响

为研究浆体流变特性对透水混凝土力学与透水性能的影响规律,通过减水剂与增黏剂掺量的变化调配出5种不同流动度及6种不同塑性黏度的水泥浆体,并固定浆集比配置出对应的透水混凝土。采用光学显微镜图像分析透水混凝土中骨料颗粒表面浆体裹附层厚度,以水泥浆体的拉拔黏结强度表征浆体与骨料的黏结强度,在研究浆体流动度及塑性黏度对浆体拉拔黏结强度、骨料颗粒表面浆体包裹层厚度影响的基础上,进一步探讨了浆体流变特性对透水混凝土抗压、抗折强度、空隙率以及透水系数的影响规律,揭示出浆体流动度与塑性黏度对透水混凝土力学与透水性能的作用原理。研究结果表明：随着浆体流动度及塑性黏度的增加,透水混凝土力学性能呈现先提高后降低的趋势,而透水混凝土的透水系数则随着浆体流动度的增加逐渐降低,随着浆体塑性黏度的增加逐渐增加;结合浆体流变性能对浆体自身拉拔黏结强度及骨料颗粒表面浆体包裹层厚度的影响发现,浆体流变特性主要通过影响浆体自身黏结特性而作用于透水混凝土力学性能,通过影响骨料颗粒表面浆体包裹层厚度及其分布状态而作用于透水混凝土的透水性能;在进行透水混凝土配合比设计时,可以通过调控浆体的流变特性,达到兼顾透水混凝土力学性能与透水性能的目的。     

基于表面特性的沥青混凝土桥面防水黏结层力学性能研究

桥面防水黏结层作为桥面整体化层与沥青结构层之间的过渡层,其力学性能是沥青桥面长久耐用的基础。为研究沥青混凝土桥面防水黏结层的力学性能,文中通过拉拔试验和斜剪试验,分析桥面湿度、粗糙度、混凝土基面强度等因素对桥面沥青混凝土防水抗剪强度和黏结强度的影响。结果表明,水泥基面表面含水率越低,抗剪强度越高,黏结性能越好;表面潮湿条件下,层间黏结效果较差;桥面混凝土拉毛后构造深度达到0.9 mm时,抗剪强度和黏结强度达到最大值;水泥混凝土基面强度达到30 MPa时,拉拔强度和剪切强度达到峰值,且受其变化影响较小。     

桥面粗糙度对防水黏结层性能影响研究

广州机场第二高速公路具有桥隧比高的特点,桥面铺装施工时,既要保证耐久性又要兼顾施工的快速性,通过增加桥面的粗糙度,采用抛丸工序,以保证层间黏结强度,利用拉拔试验对比分析现场试验测试结果,分析桥面粗糙度对防水黏结层黏结性能影响,确定抛丸工艺效果,从而指导类似工程现场施工。     

下承层界面状况对多孔沥青路面层间黏结性能的影响

下承层界面的结构形式、粗糙度及其与多孔沥青层的结合状态,均会对多孔沥青路面的层间黏结性能产生影响。为了探究其影响程度,以层间抗剪强度和层间抗拉强度作为评价指标,首先对比了不同结构形式的下承层对层间黏结强度的影响;其次以下承层铣刨和未铣刨代表不同的粗糙度,分析了二者层间黏结强度的差异;最后采用车辙仪碾压模拟不同的界面结合状态,分析了下承层界面经碾压后层间黏结强度的变化规律。研究结果表明:采用小粒径、骨架密实型结构形式的混合料作为多孔沥青层下承层,可以提高多孔沥青路面的层间黏结强度;铣刨增加了下承层界面的粗糙度,对多孔沥青路面层间黏结强度提升有利;随着碾压次数增加,黏层材料与多孔沥青层的结合状态增强,使多孔沥青路面的层间黏结强度更大。     

UHPC-TPO层间黏结性能研究

为避免薄层结构黏结能力不足可能造成的层间滑移、早期破损等问题,采用UHPC-TPO复合试件层间黏结强度试验与有限元仿真相结合的方法,评估UHPC-TPO层间黏结性能。开展常温、高温拉拔试验和剪切试验,分析不同表面处理方式对试件层间力学性能的影响;模拟路面长期老化过程,测定UHPC-TPO老化后层间剩余强度;研究组合试件在受到水损害后层间力学性能的劣化规律。结果表明：常温下UHPC-TPO的拉拔强度大于3.93 MPa,抗剪强度大于15.08 MPa;高温下UHPC-TPO的拉拔强度大于1.12 MPa,抗剪强度大于1.89 MPa;UHPC表面处理方式对层间黏结性能有明显影响,其层间强度由大到小排序依次为抛丸2、抛丸1、清除浮浆;模拟老化剩余拉拔强度为原值的76.9%以上,耐老化性能较好;冻融循环后,UHPC-TPO层间抗剪强度为11.55 MPa,拉拔强度为3.22 MPa,表现出良好的水稳定性;冻融循环剩余强度与冻融循环次数呈指数关系,且剪切强度与拉拔强度具有良好的线性相关性。UHPC-TPO层间黏结性能优良,炎热地区、重载大交通、重要交通通道等对抗剪强度及抗滑移要求较高的工程,可采用UHPC表面抛丸处理,而对于一般工程可采用施工更方便的清除浮浆方式。     

环氧沥青混凝土铺装在大跨径钢箱梁悬索桥中的应用

依托某在建大跨径钢箱梁悬索桥工程,对不同铺装体系力学形为、层厚及环氧树脂黏结层用量进行了系统研究。研究结果表明:"下层EA+上层改性SMA"体系在车轮荷载作用下,纵横向拉应力、竖向挠度及层间剪应力均处于较低水平,综合力学性能较优;铺装层厚度增大后,铺装体系各应力控制指标均有不同程度的减小,有利于铺装层受力;层间剪切性能对环氧树脂黏结料的用量并不敏感,而层间拉拔性能随环氧树脂用量的变化有较明显的差异,且拉拔强度随着环氧树脂用量的增大呈先增大后减小的趋势;当用量为0.5kg/m2～0.7kg/m2时,层间剪切强度和拉拔强度值均较高,综合铺装结构剪切性能和拉拔性能,环氧树脂用量在0.6kg/m2～0.7kg/m2范围内为宜。     

低温下坑槽修补界面黏结液的选择及黏结性能对比分析

为提高沥青路面坑槽修补新旧路面黏结力的耐久性.该文对乳化沥青、轻质沥青、水性环氧乳化沥青、基于氰基丙烯酸乙酯类的水性界面黏结液A和油性界面黏结液B共5种界面黏结液进行低温工作性能研究.并对5种界面黏结液在不同掺量、温度和湿度试验条件下进行层间剪切试验和拉拔试验,对比不同试验条件的抗拉强度和抗剪强度,确定低温黏结性能最好的界面黏结液类型和用量.结果 显示:在低温环境下,界面黏结液B具有较好的施工性能,且其抗剪强度和抗拉强度都远大于其他4种界面黏结液,最佳用量为0.3～0.4 kg/m2.     

沥青路面基-面层间拉拔试验研究

为了分析不同用量的各种基-面层间粘结材料的粘结效果,采用万能试验机对ATB-25与AC-25层间粘结成型试件进行了层间强度拉拔试验.试验过程中万能试验机配套软件系统记录了不同时间的荷载与位移数据,由层间拉拔强度试验的位移-应力曲线,得出最大拉拔强度.试验分析结果表明:不同层间材料的拉拔强度和抵抗拉拔位移能力差别较大.因此,选择合理的层间材料有利于提高层间粘结强度和层间变形协调能力,达到减少路面病害、维持路面长期性能稳定目的.     

沥青混凝土薄层罩面层间黏结性能研究

薄层罩面与原路面之间黏结效果的好坏直接影响到薄层罩面的使用寿命,为获得较好的层间黏结效果,选用不同的黏结层材料及不同的材料用量分别成型复合试件,在界面干燥、饱水和不同的温度条件下进行抗剪试验和拉拔试验,分析黏结层材料种类、用量、温度、层间水对层间黏结性能的影响,根据试验结果比较了不同黏结材料的性能优劣,并得到各材料的最佳用量,为薄层罩面工艺实施提供理论支持。     

水泥混凝土路面-环氧沥青超薄罩面层间黏结性能试验研究

水泥混凝土路面加铺环氧沥青混凝土超薄罩面,可在相对较低建设成本下,充分发挥环氧沥青混凝土高性能的优势,解决路面行车舒适性、安全性及耐久性问题,同时可结合水泥混凝土路面长寿命结构特点,建造长寿命高性能路面结构。为评价该路面结构的层间黏结性能,采用环氧沥青、SBS改性沥青作为层间黏结材料,利用自行设计加工的斜剪、拉拔夹具,通过斜剪、拉拔试验,研究了洒布量、试验温度、加载速率、界面浸水及老化等因素对该路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明:(1)浸水损害条件对层间黏结性能的影响十分显著,浸水后环氧沥青剪切、拉拔强度分别下降47.4%,30.7%,而SBS改性沥青下降75.1%,30.3%;(2)SBS改性沥青作为层间黏结材料,老化后的层间黏结性能衰减较为突出,剪切、拉拔强度分别下降23.0%,60.5%;(3)针对该路面结构,环氧沥青黏结材料层间黏结性能显著优于SBS改性沥青。     

碾压混凝土劈裂抗拉强度及其尺寸效应的细观数值研究

为了从细观结构上研究碾压混凝土的劈裂抗拉强度及其尺寸效应,采用随机骨料模型,在细观层次上将碾压混凝土看成是由硬化水泥粉煤灰砂浆体、粗骨料颗粒、二者间的黏结带和砂浆层面构成的三相非均质复合材料;利用有限元方法数值模拟研究碾压混凝土的细观损伤断裂和劈裂抗拉,对其劈裂抗拉强度及其尺寸效应进行了研究。结果表明:黏结带和层面是碾压混凝土劈裂抗拉破坏的薄弱环节;碾压混凝土试件的劈裂抗拉强度存在明显的尺寸效应,和一般的试验规律基本吻合;随机生成骨料结构的方法,可以有效地研究碾压混凝土的细观损伤断裂。     

薄层罩面层间黏结材料性能评价

随着道路交通事业的发展,对一些表面功能衰减的道路进行养护成为一种趋势。薄层罩面即是一种合理有效的养护方案。为改善薄层罩面层间黏结性能,进一步提高薄层罩面的养护寿命,对四种不同的层间黏结材料进行研究试验。具体包括SBS改性沥青,ESSO70#基质沥青,橡胶沥青,TB改性沥青。试验方法采用自主提出的材料黏结强度简易检测方法,即杠杆拉拔法。通过四种不同黏结材料不同洒布量下的拉拔力,黏结强度,评价其作为层间材料的黏结性能。试验结果表明,4种材料均能满足较为苛刻的黏结强度要求值不小于0.48 MPa。其中黏结性能较好的材料为SBS改性沥青,最佳推荐洒布用量为0.6 kg/m2。     

沥青混凝土路面层间黏结强度及桥面防水层黏结强度试验研究

为了检测沥青混凝土路面层间黏结强度及桥面防水层黏结强度,开发了可用于现场和室内试验用的拉拔仪和剪切仪.用该仪器对某城际快速干线在修筑过程中进行了106个试样的现场试验,不仅得到了该快速干线沥青混凝土路面层间黏结强度及桥面防水层黏结强度的分布规律,而且对施工质量起到了监控作用.研究成果可为其他沥青混凝土路面和桥面施工质量控制提供参考.     

网格尺寸对格栅-砂-黏土界面特性影响的离散元分析

为研究网格状带齿加筋砂垫层体的优化尺寸,通过采用二次开发的椭球形颗粒模拟砂土、平行黏结模型模拟筋材,建立了基于PFC^3D颗粒流数值模型,系统分析了筋材横肋间距、齿筋高度及长短轴比3个变量对拉拔抗力的影响,揭示了筋土之间的相互作用机理。结果表明:拉拔位移较小时,3个变量对拉拔阻力基本无影响;随着拉拔位移的增大,齿筋阻力、横肋阻力及纵肋阻力逐步发挥;在相同的孔隙率和砂层厚度下,网格的最优尺寸为6d₅₀,齿筋的最优高度为1.2d₅₀。研究成果可为土工格栅在工程中的应用提供借鉴。     

界面污染对半刚性基层与沥青混凝土面层层间黏结性能影响的试验研究

利用MTS试验机及自制的直剪和拉拔模具,进行了不同水、温状态下界面污染对半刚性基层与沥青混凝土面层层间黏结性能影响的试验研究,揭示了层间抗剪强度和拉拔强度随界面污染量变化的规律.研究结果表明,保持半刚性基层与沥青混凝土面层层间界面的洁净与干燥,对提高其层间黏结性能、确保基层面层的整体性具有十分重要的意义.     

水泥混凝土桥面防水黏结层材料优选

层间特性显著影响水泥混凝土桥面铺装的服役性能，考虑到防水黏结层材料品种繁多、性能差异较大，优选出适用于精品工程建设的防水黏结层材料并进行针对性优化的工作仍有待进一步研究。基于此，选取橡胶沥青、水性环氧沥青以及多介质复合防水黏结层材料进行综合比选，首先成型包含不同防水黏结层材料的复合试件，然后进行室内拉拔、剪切以及疲劳试验，通过对不同防水黏结层材料的层间特性进行对比分析得出综合性能优异的防水黏结层材料，最后对优选出的防水黏结层材料组成进行针对性的优化。结果表明，多介质复合防水黏结层在常温和高温条件下均具有最高的剪切强度和拉拔强度；此外，多介质复合防水黏结层具有最高的疲劳寿命。在此基础上，考虑双组分反应性树脂、橡胶沥青和单粒径碎石含量对复合试件剪切强度和拉拔强度的影响，基于响应曲面法对多介质复合防水黏结层的材料组成进行了优化。优化后的材料组成为：双组分反应性树脂洒布量为1.2 kg/m²,橡胶沥青洒布量为1.5 kg/m²,碎石撒布量为7.8 kg/m²。     

新型钢筋锚固板构造对比及锚固性能试验研究

张靖皋长江大桥南航道桥锚碇基础地下连续墙刚性接头钢筋采用了锚固板构造，在带肋双孔锚固板构造基础上，提出了一种简化的双孔锚固钢板，为了研究带肋双孔锚固板、双孔锚固钢板、单孔锚固板在混凝土中的锚固性能，以及双孔锚固钢板厚度的影响，共进行了6组钢筋锚固板拉拔试验，分析了不同锚固板拉拔试件的破坏模型、极限承载力、钢筋拉拔应力～加载端位移曲线、锚固段钢筋黏结应力与锚固板承压力间的分配。结果表明：所有拉拔试件基本都发生沿混凝土剪切裂缝造成的劈裂破坏，带肋双孔锚固板、双孔锚固钢板两种双孔锚固板类型的锚固性能相差不大，双孔锚固钢板的锚固性能受锚固板厚度的影响较小，其主要受锚固板承压面尺寸的影响。     

稀释沥青层间黏结效果的研究与评价

世界各国的道路工程建设已逐步由新建工程需求转向路面维修养护需求,在路面维修养护中可行性好、采用率高的一种处理措施是加铺罩面;加铺罩面时层间结合的优劣是影响沥青路面使用寿命和使用性能的重要因素之一。稀释沥青是一种较为常见的层间黏结材料,本研究通过5℃水浴条件下使用砖面黏结强度拉拔法在钢底面上进行拉拔试验,对稀释沥青材料进行黏结性能的评价,并分析了对黏结性能的相关影响因素,明确了其工程适用范围。     

高弹性桥面铺装表面冰层破坏形式及破冰效果研究

计算分析了不同桥面铺装层在荷载作用下表面冰层应力应变及应变能密度分布,根据强度理论能能量法确定了桥面冰层破坏形式,提出以破冰率Rbreak作为破冰效果定量评价指标并分析了铺装层模量、厚度和冰层厚度对Rbreak影响,得到的主要结论:采用橡胶颗粒沥青混合料高弹桥面铺装层可实现桥面冰层破坏,且冰层破坏形式为受压破坏;高弹性铺装层厚度达到4cm时具备破冰条件,随橡胶颗粒沥青混合料桥面铺装厚度的增加,破冰率Rbreak呈抛物线增长;铺装层模量在700MPa～900MPa时,破冰率Rbreak达40%以上,随铺装层模量增加破冰率呈线性降低;橡胶颗粒高弹性桥面铺装层仅在结冰初始阶段(厚度≤2mm)可达到的除冰效果,冰层厚度持续增加或温度持续降低破冰效果急剧下降。     

粗粒土与混凝土接触面剪切特性试验研究

采用大型直剪仪进行了不同法向应力下粗粒土与混凝土结构接触面剪切试验,通过在混凝土表面预制规则的半圆形凹槽来模拟不同粗糙度结构面,研究结构面粗糙度对接触面剪切位移曲线以及强度参数的影响。试验结果表明:随着粗糙度的增大,接触面剪切位移曲线的应变硬化特征越来越明显;接触面剪切应力比(即剪切强度与法向应力比值)随法向应力的增大呈指数型衰减,随粗糙度的增大而增大;表明粗糙度的增大能提高接触面的剪切强度,能显著提高接触面的表观黏聚力,但对内摩擦角的影响很小。