大粒径级配碎石在旋转轴压下永久变形规律

为研究大粒径级配碎石在重复荷载作用下的永久变形规律,在道路材料旋转振动压实仪的基础上提出大粒径级配碎石混合料振动旋转压实室内研究制样方式,并采用旋转轴压重复荷载施加方式对成型试样施加重复荷载,最后引入AASHTO和Monismith模型对变形数据进行拟合。结果表明:当重复旋转轴压荷载等级低于200 kPa时,试样变形最终将趋于稳定,当荷载等级在240~320 kPa时,变形将缓慢累积且增速渐趋变缓,当荷载等级≥360 kPa时,变形将快速累积且增速保持在较高水平;AASHTO模型对低等级重复荷载作用下的累积变形拟合效果更好,Monismith模型对高等级重复荷载作用下的累积变形拟合效果更佳;旋转轴压荷载值、试样含水率和模型拟合参数的变化具有一定的关联。

宽幅箱梁0号块混凝土浇筑方式对水化热影响研究

针对0号块大体积混凝土因水化热引起的早龄期开裂问题,以预应力混凝土箱梁部分斜拉桥广西壮族自治区培森柳江特大桥0号块工程为背景,基于ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,分析水化模型与浇筑次数对混凝土温度和最大主应力的影响。研究结果表明:相比于一次浇筑的方式,使用分层浇筑可使混凝土峰值温度降低11.8%;相比指数型模型,双曲线模型和复合指数型模型可使混凝土峰值温度分别降低13.7%和10.8%;考虑早龄期弹性模量和抗拉强度的影响,第一主应力最大位置依次出现在新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处;相比于一次浇筑的方式,分层浇筑的新旧混凝土交接处、中腹板导角处和人孔导角处第一主应力分别降低的2.0%、36.7%和39.8%;考虑不同水化模型的影响,在新旧混凝土交接处和中腹板导角处,第一主应力峰值与该时刻水化热量之间近似呈线性关系。

大型钢吊箱围堰设计及施工关键技术

深水高桩承台施工通常采用的方法包括无底钢围堰和有底钢吊箱等。文章结合都安至巴马高速公路主线红水河特大桥主墩承台施工实例,研究钢吊箱围堰设计及施工关键技术。通过科学严谨的设计及施工,该工程主墩承台顺利完成施工,且特大桥已建成通车,可为同类桥梁主墩承台施工提供参考。

基于强透水地层的新型堰模一体化结构和施工方法

柳江河床常见状态松散的漂石、间隙充填卵石或砂砾,为典型的强透水地层,对该地层桥墩施工时常用的钢套箱围堰或钢板桩(钢管桩)围堰方案并不适用。本文结合横跨柳江的培森柳江特大桥,提出一种新型堰模一体化结构和相应施工方法,可在枯水期对强透水松散地层条件下的桥墩埋入式承台或扩大基础进行快捷施工。本结构与施工方法提高了施工质量,安全度高,成本较低,将为类似工程提供有利参考。

混凝土界面过渡区力学性质的非均质性对混凝土强度和损伤演化的影响

混凝土是一种典型的由骨料、水泥砂浆和两者之间的界面过渡区组成的三相复合介质。文章采用PFC3D软件,生成了结构上含三维随机骨料、界面过渡区在力学性质上服从Weibull分布的颗粒集合体模型。研究了混凝土中界面过渡区的力学参数的非均质性对混凝土宏观力学性质和损伤演化的影响。研究结果表明:(1)界面过渡区的非均质性对混凝土的宏观力学性质产生了很大的影响。随着界面过渡区的均匀性指数的增加,混凝土模型的单轴压缩强度和弹性模量均增加。且均匀性指数和单轴压缩强度、弹性模量拟合呈指数函数关系。(2)界面过渡区的非均质性对微裂纹萌生和损伤演化产生很大影响。损伤演化大致分为三个阶段:Ⅰ为初始损伤阶段;Ⅱ为损伤稳定发展阶段;Ⅲ为损伤破坏阶段。(3)随着均匀性指数的增加,损伤变量门槛值逐渐下降,两者呈指数函数关系。

硅酸盐水泥中Ca^(2+)在不同浓度NH4+溶液中的溶解

硅酸盐水泥在实际使用环境中常常面临复杂的外界服役环境,地下的众多离子均会影响水泥混凝土材料的耐久性。其中NH4+离子广泛存在于化工厂、下水管道等附近的混凝土设施中,硅酸盐水泥的性能也会因此发生变化。文章基于化学热力学方程对硅酸盐水泥中Ca2+离子在NH4+溶解的中浓度的变化情况进行研究,并通过EDTA滴定法测定硅酸盐水泥中Ca2+离子在NH4+离子中溶解的实际浓度。结果表明NH4+离子溶解水泥硬化体时,水泥硬化体中Ca2+离子的溶解浓度与溶液中的NH4+离子浓度存在一定关系,即硅酸盐水泥中Ca2+的浓度与NH4+离子浓度的对数函数成正比关系,并通过实验验证该函数的适用性。在该过程中发现随着NH4+离子的浓度增加,水泥硬化体中的水化形成的Ca(OH)2和未水化的硅酸三钙与硅酸二钙等均发生溶解。基于上述数据研究了水泥硬化体不同NH4+离子的浓度下的溶解机理。

粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸镁侵蚀的影响

以10%MgSO4溶液为侵蚀介质,采用干湿交替法对不同掺量粉煤灰混凝土进行耐久性试验,并借助X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行观察与分析。结果表明,增加适量的粉煤灰掺量有助于提高混凝土的抗MgSO4的侵蚀能力,在干湿循环次数80次以内,粉煤灰的最佳掺量为10%;干湿循环次数在80次~120次之间时,粉煤灰的最佳掺量为30%。随着干湿循环次数的增加,钙矾石和C-S-H发生脱钙反应,CaSO4以及水镁石的形成加快,混凝土空隙被腐蚀物填满,强度急剧下降。

沥青类型对沥青混凝土表面层性能的影响

为延长重载高温多雨环境下沥青路面的服役寿命,采用相同集料和合成级配,针对高强沥青、SBS沥青、稳定型橡胶沥青和高黏沥青,通过马歇尔试验制备AC-13C沥青混凝土并测定其路用性能。实验结果表明:4种沥青混合料的性能均满足规范要求;稳定型橡胶沥青的最佳油石比为6.2%、其他沥青的最佳油石比均为4.8%;以SBS沥青为基准,高强沥青、高黏沥青和稳定型橡胶沥青的动稳定度依次为其1.73倍、1.17倍和0.80倍;水稳定性从大到小的顺序依次为:高黏沥青、SBS沥青、高强沥青和稳定型橡胶沥青;虽然高黏沥青混合料价格高于SBS沥青混合料、高强沥青混合料,但其拥有优越的抗高温性能和抗水损害能力,推荐使用高黏沥青混合料。

石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层的性能研究

提铁铜尾矿是铜尾矿经转底炉煅烧提铁后的冶炼渣,为研究其作为矿物掺合料在公路结构中应用的可行性,以石灰提铁铜尾矿作为胶凝材料,选用提铁铜尾矿质量/石灰质量比为2.5,制备5种不同配合比的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层(LTS),测定其7d无侧限抗压强度。试验结果表明:当石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%~24%时,其7d无侧限抗压强度随着石灰提铁铜尾矿掺量的增加先增大后降低且均大于1.1MPa,当石灰提铁铜尾矿掺量为21.5%时其达到最大值2.14MPa。考虑到工程经济性,最终推荐石灰提铁铜尾矿掺量为10.5%。1km的石灰提铁铜尾矿稳定碎石基层比同配比的石灰粉煤灰稳定碎石基层节省造价85352元。因此,提铁铜尾矿可作为矿物掺合料在公路基层中大规模应用。