钢纤维增强再生混凝土力学及收缩性能试验研究

以钢纤维掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)和再生粗骨料替代率(0、30%、40%、50%)为控制变量,以立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及干燥收缩变形为指标,研究了钢纤维掺量对不同再生粗骨料取代率混凝土的力学及收缩性能影响规律。研究结果表明:①再生混凝土的力学强度整体上随着再生粗骨料的增加逐渐降低,而干燥收缩则随之逐渐增大;②适量的钢纤维可提升再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度,还能抑制再生混凝土的干燥收缩;③钢纤维过量会导致再生混凝土的强度及收缩性能下降;④钢纤维的合理掺量为1.5%左右,在再生粗骨料取代率低于40%的混凝土中掺入钢纤维,能够得到大致与普通混凝土相似的强度及收缩水平。     

微生物燃料电池处理船舶舱底水

以花生壳为原料,制备一种新型生物炭阳极材料,用于微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)处理船舶乳化油。生物炭基MFC对乳化油的24 h降解率达到85.20%,化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率为79.89%,高于传统石墨毡、碳布作为MFC阳极对乳化油的降解率和COD去除率。研究结果表明:生物炭阳极比传统的石墨毡、碳布阳极具有更好的吸附性能以及生物相容性,能够有效增加阳极表面微生物的数量,显著提高MFC对船舶乳化油的降解效率,减少COD。应用微生物燃料电池技术处理船舶舱底水具有一定的发展前景。     

双幅桁架组合梁空间受力研究

双幅桁架组合梁是通过横向联结系将A,B两个单幅桁架组合梁连接到一起组成新结构,为了了解该组合梁的受力性能、变形能力、破坏机理以及各个杆件的内力分布规律等,设计并制作试件,通过对试验梁A幅静力加载试验,分析其位移、沿截面高度纵向应变、混凝土板顶纵向应变、斜腹杆轴向应变以及横向联结系轴向应变随荷载的发展变化。通过ABAQUS有限元分析软件建立相同试件模型并且后处理,比较试验研究成果,验证模型的合理性。研究表明,施加单幅对称荷载时该组合梁具有良好的承载能力和变形能力;破坏形态为A幅弯曲破坏的同时伴随着受拉腹杆节点的冲剪破坏,B幅仅斜腹杆受轴力且影响较小;剪力滞系数在梁肋处达到峰值,说明梁肋处应力分布最不均匀,系数纵向影响范围只位于加载点附近,变形集中于中间区域;下弦杆除了承受轴向力,弯曲效应对杆件的受力影响较大,不容忽视。     

基于不同成型方式的沥青混合料性能研究

基于Superpave旋转压实和马歇尔击实成型方法,简单介绍了Superpave沥青混合料配合比的设计过程,并通过车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验及浸水马歇尔试验,对比分析了在两种不同成型方式下AC-20沥青混合料最佳油石比、高温抗变形、低温抗开裂及水稳定性能差异,结果表明:成型方式对沥青混合料性能影响显著,采用旋转压实成型沥青混合料确定的最佳油石比要小于马歇尔击实方法,且动稳定度提升约26%,冻融劈裂比及残留稳定度升高约2%,破坏弯拉应变基本相同,综合路用性能更优。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。      

聚丙烯纤维改善水泥稳定建筑垃圾收缩抗裂性能研究

针对不同的建筑垃圾掺量,通过干缩抗裂性能试验、温缩抗裂性能试验,研究掺加聚丙烯纤维对水泥稳定建筑垃圾收缩抗裂性能的影响。试验结果表明:随着建筑垃圾掺量的增大,水泥稳定建筑垃圾的收缩抗裂性能逐渐降低,掺加聚丙烯纤维后,水泥稳定建筑垃圾的收缩抗裂性能均有不同程度的提高,建筑垃圾掺量为100%时,掺纤维水泥稳定建筑垃圾的28d干缩系数、7d平均温缩系数分别比不掺加纤维的水泥稳定建筑垃圾降低了19. 4%、7. 3%。     

基于多指标体系下辽宁省高速公路沥青路面典型结构性能验算

多指标设计体系是一种与既有沥青路面设计方法区别较大的新设计体系,基于多指标沥青路面设计方法,以辽宁省高速公路沥青路面典型结构为研究对象,采用多指标设计体系中的路面结构性能预估模型,对半刚性基层疲劳、车辙性能、低温开裂等性能进行验算,进一步验证了典型结构方案在辽宁省的适用性。     

Nova Chip超薄磨耗层在清镇高速公路养护中的应用

超薄磨耗层是国内外广泛采用的预防性养护技术之一,主要应用于高等级沥青路面的预防性养护与轻微病害的矫正性养护,具有排水、降噪、抗滑、抗车辙、抗磨耗的优良性能。经过了几年的运营,清镇高速出现了大量的早期病害,针对此情况,并考虑贵州的地理及气候特点,针对性的选用超薄磨耗层处治。     

基于高速单体无人艇航行性能的并行优化方法

基于高速单体无人艇航行性能建立包括快速性、操纵性和耐波性的综合优化数学模型,构造混合的遗传混沌算法(GAPCA)和混沌遗传算法(PCAGA),并编制相关软件对该模型进行综合优化计算,探讨混合算法和单一算法(遗传算法(GA)和混沌算法(CA))优化性能的优劣,同时研究二次载波搜索域区间比例和区间并行次数对优化效率的影响,得到遗传混沌优化算法和混沌遗传优化算法相比单一优化算法寻优效率高,不同算法对应于不同的最佳二次区间搜索比例。     

集料分布状态及其与沥青混合料性能研究进展

通过分析集料分布状态及其与沥青混合料性能研究现状,评述基于集料分布状态进行沥青混合料性能数值模拟研究进展,展望集料分布状态及其与沥青混合料性能研究趋势,对集料分布状态及其与沥青混合料性能关系进行深入研究。研究表明:沥青混合料三维虚拟试件几何重构,集料三维分布状态指标建立,集料-沥青界面接触效应分析等,将是未来集料分布状态及其与沥青混合料性能研究的3个重点。