再生粗骨料在道路基层中的试验研究

为解决天然矿石资源匮乏问题,提高建筑垃圾的利用率,本文研究建筑垃圾(混凝土再生粗骨料)在道路基层中的应用。通过密度、吸水率、压碎值等基本物理试验,研究混凝土再生粗骨料和天然集料的物理性质,结果表明:再生粗骨料密度小于天然集料的密度,再生粗骨料的吸水率大于天然集料的吸水率,再生粗骨料抵抗压碎的能力比天然集料能力低,但满足道路材料强度要求。集料级配采用高速公路和一级公路的C-B-2级配中值,再生粗骨料取代率分别为0%、30%、60%、100%,水泥掺量为3%、4%、5%时,通过标准击实试验确定混合料的最佳含水量和最大干密度。

路堤高度对公路风吹雪影响规律的数值模拟研究

风吹雪又名“白毛风”,是一种常见的自然灾害,在北方地区时常发生。由于风吹雪会影响行车视线,因此会严重威胁公路行车安全。为减轻风吹雪灾害对公路行车安全所带来的安全隐患,基于计算流体力学软件Fluent对路堤周围的风速场进行数值模拟,并且分析路堤高度对风速场的影响规律。研究结果表明:气流在通过路堤时由于路堤的扰动,风速会重新分布,在迎风坡形成风速减速区,在背风坡形成紊流区,在上风侧路肩和下风侧路肩风速达到极值;由于减速区和紊流区的存在,坡脚是积雪沉降的主要区域,并且相较于迎风坡脚,背风坡脚积雪概率更大;为减缓公路风积雪灾害,建议公路路堤高度H取4 m。

预应力混凝土梁体接缝力学性能试验研究

为研究预应力混凝土梁体接缝与整体成型混凝土结构抗拉、抗折力学性能的差异,论文选取整体成型混凝土试件为参照,在相同混凝土配合比的条件下,制备接缝形式为直接湿接缝、凿毛湿接缝、环氧树脂胶结缝的混凝土,通过劈裂抗拉试验和抗折试验,分析不同类型接缝混凝土的力学差异性。结果表明:凿毛湿接缝混凝土试件抗拉性能与抗折性能最好,强度损失最小,分别为32%和42%;直接湿接缝混凝土试件抗拉性能与抗折性能最差,强度损失高达到整体成型混凝土的60%以上;环氧胶结缝混凝土试件抗拉强度介于直接湿接缝与凿毛湿接缝之间,强度损失在50%-55%之间。

高速公路附属设施对加深风吹雪灾害程度的数值模拟研究

公路风吹雪灾害不仅影响行车视线,威胁行车安全,还易造成交通堵塞,造成经济损失。已有研究中对公路附属设施加深风吹雪灾害程度的研究较少,特别是高速公路,防护栏和中间隔离带对加深风吹雪灾害程度具有不可忽略的影响作用。所以,以fluent软件为研究手段,通过对不同的公路横截面形式(路堤、全路堑、迎风半路堑、背风半路堑)和防护栏形式(无防护栏、三波形、双波形、混凝土防护栏)进行数值模拟,研究不同形式的防护栏对公路周围风流场的影响。为以后公路风吹雪灾害的防治技术研究提供参考,也为把附属设施作为加深公路(特别是高速公路)风吹雪灾害程度的重要影响因素考虑提供理论依据。数值结果表明:(1)附属设施能够降低路面风速,风速降低最大位置在中央隔离带前后,最大降幅在10m/s。(2)与其他形式路基相比,附属设施对背风半路堑路基的路面风速影响较小,降幅约2m/s,但路基下的积雪长度和面积有所增大。

钢纤维-橡胶混凝土力学性能试验研究

为提高橡胶混凝土整体力学性能,将钢纤维作为改性材料,在橡胶混凝土(橡胶掺量为10%)中,掺入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%四种不同体积分数的钢纤维,研究不同钢纤维掺量对钢纤维-橡胶混凝土单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击性能的影响。结果表明:较于橡胶混凝土,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维-橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冲击性能均呈现先升高后降低的趋势,其抗压强度可提高12.7%,抗拉强度可提高22.0%,抗冲击性能可提高3.9倍,且钢纤维的阻裂作用可提高试件破坏形态的完整程度。

水泥稳定类基层掺入再生粗骨料的强度试验研究

主要研究水泥稳定碎石基层中掺入再生粗骨料的强度变化规律,通过7d无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验,分析水泥含量分别为3%、4%、4.5%、5.0%,取代率0%、30%、60%、100%的变化对混合料强度的影响。结果表明:水泥含量一定,随着取代率增加抗压强度和劈裂强度呈下降趋势。当取代率一定,随着水泥含量增加,抗压强度和劈裂强度呈上升趋势。若四组取代率的7d抗压强度代表值均达到5 MPa,水泥含量至少4.3%。水泥含量从4.5%增到5.0%,再生骨料含量越多劈裂强度增加越明显。

道路基层材料级配设计试验研究

级配的好坏对道路基层材料性能的影响很大。为了研究0~19mm粒径范围内集料的最优级配,采用逐级填充法和泰波n法分别对粗集料和细集料进行级配设计,得到粗集料和细集料的最优级配。再将优化后的粗集料和细集料的级配按比例混合,掺加5%的水泥后进行击实试验和7d无侧限抗压强度试验,得到0~19mm粒径范围集料的最优级配。结果表明,当19、16、13.2、9.5、4.75mm集料的筛分通过率依次为100%、89.9%、100%、77.5%、50%时,0~19mm粒径范围内集料最密实。当集料粒径尺寸越小,粒径越小集料在4.75~19mm集料的占比就越大。当n取0.5时,35%细集料和45%细集料的级配在规范的限值之内:当19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、0.6、0.3、0.15、0.075mm集料的筛孔通过率分别为100%、91.9%、84.5%、70.3%、40.0%、28.2%、19.9%、14.2%、10%、7%、5%时,水稳碎石基层材料的抗压强度值最大。

掺RAP和铁尾矿的水泥稳定碎石击实试验研究

为了研究掺RAP和铁尾矿的水泥稳定碎石的击实特性,采用正交设计试验方法对混合料进行配合比设计,并进行击实试验,研究水泥掺量、RAP掺量、铁尾矿掺量对水泥稳定碎石的最优含水量和最大干密度的影响的规律。研究结果表明:随着水泥掺量和铁尾矿掺量的增加,最优含水量和最大干密度是升高的,随着RAP掺量的增加,最优含水量和最大干密度是降低的。各因素掺量对最优含水量影响的主次顺序依为水泥掺量、RAP掺量、铁尾矿掺量,各因素掺量对最大干密度影响的主次顺序依为RAP掺量、铁尾矿掺量、水泥掺量。建立了最优含水量、最大干密度的多元线性回归模型,模型的拟合度较高。