混合型再生砂粉对水泥稳定碎石抗冻和干缩性能的影响

建筑固废在破碎为再生骨料过程中产生的砂粉具有填充和火山灰效应,为实现建筑固废绿色再生利用提供新途径。本文以废砖、废混凝土为原材料制备混合型再生砂粉(再生复合微粉、再生细骨料)和再生粗骨料。采用正交试验方法结合室内击实试验、冻融试验、干缩试验探究混合型再生砂粉对水泥稳定碎石耐久性能的影响,确定混合型再生砂粉的最佳组成,运用SEM结合能谱分析揭示混合型再生砂粉对水泥稳定碎石耐久性能影响的机理。结果表明,经冻融循环后试件的抗压强度损失值均小于基准试件,最大降幅为11.63%,干缩应变最大增幅为69.75%。混合型再生粗骨料对水泥稳定碎石最佳含水量、抗冻性能影响最为显著;混合型再生细骨料降低试样抵抗变形的能力,对其干缩性能影响高度显著。混合型再生砂粉可以有效改善混合料的密实度,火山灰效应使试件Ca/Si比降低52.83%。极差分析可确定混合型再生复合微粉、再生细骨料、再生粗骨料最佳替代量依次为40%、20%、40%(质量分数)。研究成果可为再生材料在道路工程水泥稳定碎石基层应用提供参考。

移栽岷江柏生长生理特性及影响因素

为研究不同土壤含水率及日照对迁地保护后移栽岷江柏(Cupressus chengiana)生长生理状况的影响及影响因素,以岷江柏移栽苗为材料,并将岷江柏按初始株高(H)分级(H≤50 cm,50 cm<H≤100 cm,100 cm<H≤300 cm)进行移栽,同时采用控制单一环境变量的方法,分别设置日照时间(5、8 h)和土壤含水率(13.98%、12.67%、11.36%)等水热条件,培养18个月,研究各环境因素对岷江柏生长与生理指标的影响。结果表明:初始移栽株高显著影响18个月的移栽苗株高相对生长量和冠径相对生长量,短期内,适当延长日照时间和略微降低土壤水分,可促进岷江柏移栽苗的地径相对生长量。方差分析表明,对于土壤含水率在13.98%时,超氧化物歧化酶在5、6月份间存在显著差异;对于土壤含水率在12.67%、11.36%时,淀粉质量分数在5、6月份间存在显著差异。主成分分析表明,岷江柏移栽苗的生理指标对主成分贡献率较高(69.2%),抗氧化物质和渗透物质分别位于不同的主轴。

超薄罩面SBS-PTW高黏改性沥青组成及路用性能评价

超薄罩面作为公路预防养护措施之一,采用高性能改性沥青是提升超薄罩面路用性能耐久性的关键因素。采用共混复合改性技术,结合针入度试验、软化点试验、延度试验、动力黏度试验、黏韧性试验研究SBS高性能改性沥青各组分间掺配比例,进一步采用薄膜老化试验、动态剪切流变(DSR)试验、布什黏度试验评价最佳掺配比例下SBS高性能改性沥青路用技术性质。结果表明:SBS高性能改性沥青各组分之间最佳掺配质量比为6%SBS、4%增溶剂、0.2%增韧剂、0.2%Nano-ZnO、0.2%稳定剂,所制备SBS高性能改性沥青各项技术性质指标均满足《公路沥青路面预防养护技术规范》(JTG/T 5142-01-2021)要求,其中60℃动力黏度达到64204 Pa·s,黏韧性和韧性分别为25.4、20.9 N·m,PG高温分级温度为88℃,老化后温度敏感性降低。

紫外光老化后沥青混合料路用性能非线性预测

为研究紫外光老化后沥青混合料路用性能衰减规律,运用Verhulst模型建立沥青混合料路用性能的非线性方程,利用Levenberg-Marquardt(LM)算法及最小二乘法分别对非线性方程参数进行估计,并通过不同室内紫外光辐照时间下AC-13和AC-16沥青混合料路用性能试验验证非线性方程的可靠性.结果表明:基于LM算法估计的非线性方程参数比最小二乘法更可靠,相应非线性方程能较准确预测沥青混合料路用性能,低温劈裂强度、动稳定度预测值与试验值最大误差分别为0.35%,7.64%(AC-13沥青混合料)及-0.81%,-11.45%(AC-16沥青混合料).在室内紫外光辐照194h(室外紫外光辐照2 871.2h),沥青混合料路用性能的紫外光老化速率和紫外光老化残余指数降幅明显,随着室内紫外光辐照时间增加,两者逐渐趋于稳定.

纳米TiO2协同纳米ZnO/SBS复合改性沥青耐紫外光老化性能评价

高海拔地区强烈紫外光辐照易使沥青路面老化,特殊环境因素要求沥青路面中黏结料须具有良好耐老化性,纳米材料以其独特优点已成为改性沥青研究的重要方向,而纳米材料在沥青中易发生团聚是制约该发展的重要瓶颈。以纳米ZnO、纳米TiO2、聚合物SBS为改性剂,运用硅烷偶联剂(KH-560)对纳米材料表面进行修饰,在此基础上研究基质沥青、SBS改性沥青、纳米ZnO/SBS改性沥青、纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青紫外光老化前后物理性能演变规律,利用场发射扫描电镜结合能谱分析(SEM/EDS)研究老化前后纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青中Zn、Ti特征元素含量变化及纳米材料分布形态,揭示耐光老化机理。结果显示:经过修饰后的纳米材料在沥青中分散均匀,纳米材料和沥青相容性得到明显改善,在制备过程中两者发生化学反应;紫外光老化后,纳米ZnO/纳米TiO2/SBS复合改性沥青延度保留率为87.72%,软化点增量降幅61.32%,耐老化性能最佳,其老化机理是纳米TiO2对波长为365 nm紫外光波具有良好吸收作用,而纳米ZnO在该波长辐照下易发生光分解,活性降低。

基于动水及桩-土-结构相互作用的斜拉桥地震响应分析

为了得到更为符合实际情况的跨江大桥动力稳定性的地震反应分析,在桥梁抗震研究中必须综合考虑动水及桩–土–结构的相互作用。基于此,结合某斜拉桥,采用基于Morison方程的动水力简便计算方法来模拟水对桥梁下部结构的动水压力,通过大型有限元程序Midas/Civil分别建立了没有考虑动水及桩土效应和考虑动水及桩土效应2种情形下的计算模型,通过输入El Centro波分析了动水及桩土效应对斜拉桥结构动力特性和地震反应的影响。分析表明:动水及桩土效应对斜拉桥动力特性和地震反应的影响较大,因此在对跨江斜拉桥结构进行抗震分析时,应考虑动水及桩土效应对其动力反应的影响。

高烈度区大跨斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥的合理横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明:在强震作用下,对于大跨度桥梁,横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩、梁之间设置减隔震装置可以显著减少横桥向的墩梁相对位移及地震剪力和弯矩;桥塔底的地震剪力和弯矩对减震装置参数的变化不敏感。

基于测力-延度曲线分析的沥青胶浆低温流变性能评价指标

研究沥青胶浆低温性能对于优化沥青混合料抗裂设计具有重要意义。本研究定性分析了两种基质沥青及其改性沥青的测力延度试验的力-延度曲线特征;在此基础上,开展在固定粉胶比条件下不同温度和不同拉伸速率下的力-延度曲线特征研究,进而探索不同粉胶比下沥青胶浆低温性能评价指标演化规律;运用离差最大化法计算沥青胶浆低温性能评价指标权重,借助弯曲梁流变仪验证低温性能评价指标的合理性。研究结果表明,10℃、5 cm/min可作为沥青胶浆测力延度试验测试条件,其峰值力演化符合指数函数模型;基于沥青与填料交互作用,确定填料在沥青胶浆中的临界体积分数为33.07%~37.07%,该条件下混合料断后伸长率与弯曲梁试验低温性能评价指标存在较好的相关性且权重最大,可作为沥青胶浆低温性能评价指标。

基于测力延度试验的填料掺量对沥青材料性能影响的研究

采用测力延度试验对不同粉胶比的沥青胶浆进行了测试,通过对沥青胶浆力-延度曲线的分析,提出以拉伸屈服强度、断后伸长率、初始黏韧性强度比、残余黏韧性强度比四种指标探讨不同填料含量对沥青低温性能的影响。在此基础上,运用离差最大化法计算各评价指标的权重。研究结果表明,随着填料含量的增加,峰值力呈指数函数形式增长,其相关系数达99%以上,其中SBS改性沥青的大变形阶段逐渐消失,两种沥青胶浆的极限延度值逐渐降低,破坏类型由柔性逐渐过渡到脆性;沥青胶浆的拉伸屈服强度和初始黏韧性强度比随着粉胶比的增大逐渐提高,而断后伸长率和残余黏韧性强度比逐渐降低,经离差最大化法计算出两种沥青胶浆的断后伸长率权重最大,其值分别为0.555和0.578,因此推荐断后伸长率作为沥青胶浆低温性能评价指标。

紫外光老化下沥青胶浆材料性能评价研究

紫外光老化是我国西部地区各等级公路沥青路面老化形式之一,影响着沥青路面路用性能和使用寿命。沥青混凝土路面是由沥青胶浆和骨架结构的矿料组成,其中沥青胶浆的性能对沥青混合料耐久性起着决定性的作用。因此,研究了紫外光老化下沥青胶浆的流变性能,得出填料掺量对沥青胶浆紫外光老化程度影响较大;紫外光老化对沥青胶浆的抗疲劳性能影响最为显著;基质沥青胶浆粉胶比F/A为1.1~1.2,改性沥青胶浆粉胶比F/A为0.9~1.1,材料性能受紫外光影响程度最小。

高烈度区斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明:在强震作用下,对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩;然而,从桥梁正常使用的角度来看,塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。

基于离差最大化的连续刚构桥抗震性能设计参数研究

在连续刚构桥抗震性能设计时,为避免调整设计参数的盲目性和随意性,研究某些关键截面设计参数的权重具有重要的实际工程价值。以可克达拉大桥为工程背景,运用离差最大化法计算各关键截面设计参数的权重及灰色关联分析法计算抗震性能方案的评价值。结果表明:高低墩权重变异系数最大,对抗震性能影响最为显著;在进行连续刚构桥抗震方案选取时,墩顶和墩底剪力方案评价值最大,应首先考虑。离差最大化法在计算参数权重时简单易行,避免了正交实验表法确定因素水平等级时受主观因素影响较大的缺点。

离差最大化在连续刚构桥抗震性能设计参数的应用

连续刚构桥具有刚度大、抗震性能好、造型美观、行车舒适等优点,因此,连续刚构桥越来越受到广大设计者青睐。然而在实际桥梁工程设计时,往往出现某些关键截面的性能不能满足抗震要求,需要调整设计参数以达到其抗震性能要求。运用离差最大化法的原理,以拟建的可克达拉大桥为例,计算各关键设计参数的权重及抗震性能方案评价值。结果表明:梁跨中高跨比、高低墩及桥墩截面形式权重极差最大,对抗震性能影响最为显著,为大跨度连续刚构桥优化设计提供参考。

基于改进灰熵关联分析的混合型再生粗骨料评价指标及分级研究

灰熵关联分析中分辨系数的确定是制约分析结果的关键因素。本文首先推导出了分辨系数的计算公式,在此基础上,通过室内配制混合型再生粗骨料,结合粗骨料路用技术要求,重点探究了废弃砖块对混合型再生粗骨料物理性质的影响;采用室内无侧限抗压强度试验分析了混合型再生粗骨料对水泥稳定碎石力学性能的影响;运用灰熵分析理论对混合型再生粗骨料性能指标与无侧限抗压强度进行关联性分析;通过非线性数据拟合的方法结合交通荷载等级和公路等级,确定出混合型再生粗骨料在基层中的适用范围;并对混合型再生粗骨料进行分级。结果表明:分辨系数取值不固定,在本文中最大值可取为1.000,最小值可取为0.141;混合型再生粗骨料替代石灰岩集料不超过20%(质量分数),且砖块在混合型再生粗骨料中的比例与交通荷载等级相关,最大值不宜超过40%(质量分数);经灰熵关联分析可把吸水率和压碎值作为混合型再生粗骨料分级指标,并将混合型再生粗骨料在道路工程中的应用等级分为三类。

紫外光老化条件下密级配沥青混合料合理粉胶比分析

为了研究紫外光老化条件下密级配沥青混合料合理粉胶比,测试了不同粉胶比下的基质沥青与SBS改性沥青胶浆紫外光老化前后的物理性能和化学组分。通过分析试验结果,可以得出：适量矿粉的掺入可以提高沥青的抗紫外光老化能力,其中基质沥青胶浆在粉胶比为1.0-1.2时,软化点最小增量为1.6℃,针入度最大变化率为55.00%,延度最大变化率为56.19%;改性沥青胶浆在粉胶比为0.8-1.0时,软化点最小增量为1.2℃,针入度最大变化率为69.62%,延度最大变化率为59.00%,改性沥青胶浆抗紫外光老化能力优于基质沥青胶浆;在两种沥青胶浆的化学组分中,沥青质和胶浆含量均呈先减少后增大的趋势,而改性沥青胶浆中的饱和分和芳香分含量明显高于基质沥青胶浆,其中饱和分含量最大增幅为7.53%,可以根据饱和分含量的变化评价改性沥青胶浆中SBS改性剂的裂解程度。最后,结合物理性能和四组分分离试验结果得出,在强紫外光地区,基质沥青胶浆的合理粉胶比为1.0-1.2,改性沥青胶浆的合理粉胶比为0.8-1.0,可为强紫外光地区沥青混合料的设计提供参考。

枕头坝二期围堰防渗墙施工精细化管理

枕头坝一级水电站二期围堰防渗墙工程量大、工期紧。为确保2012年安全度汛和后续工程的顺利进行,建设管理单位对二期围堰防渗墙施工质量和进度两方面制定了精细化的管理措施,强调在管理中要抓好6个方面的工作,即抓超前意识、抓节点控制、抓质量保证、抓文明施工、抓资金保障、抓技术落实。由于精细化管理工作扎实到位,最终提前10 d高质量完成了二期围堰防渗墙施工。

新形势下水电移民安置与环保工作探索和思考

新形势下,水电是全球应对气候变化、实现节能减排的最好选择,但当前水电开发面临移民与环保两大挑战。分析了移民与环保面临的困难与影响因素;论述了做好移民与环保工作必须具备的条件、工作内容和工作思路。指出:树立以人为本、全面协调可持续发展的理念,是做好移民与环保工作的思想基础;只有做好移民与环保工作,才能规范有序地加快水电开发。其工作思路可供相关部门参考。

沙坪一级水电站降低尾水位方案比选研究

水电站的发电效率与可利用水能的有效落差水头和流量成正比。降低尾水位,可以有效增加发电水头,提高发电效率,对合理高效进行水电开发具有重要意义。通过对沙坪一级水电站坝址处的地质情况、水文数据进行调查和评估,确定沙坪一级水电站可以采取合适的工程措施降低闸坝下游尾水位,增加机组发电水头,从而增加发电量。为此,进行了降低尾水位方案比选和尾水洞洞线设计,并分析了工程措施对于坝址区生态环境的影响。研究成果可为其他相关水利设施建设提供参考。

矿粉掺量对紫外光老化后沥青物理性能和化学组成的影响

为了研究矿粉掺量对沥青抗紫外光老化性能的影响,对不同粉胶比下的基质沥青与改性沥青胶浆进行紫外光老化前后相关性能研究。结果表明:适量矿粉的掺入可以提高沥青的抗紫外光老化能力,改性沥青胶浆抗紫外光老化能力优于基质沥青胶浆;通过饱和分含量的变化可以评价改性沥青胶浆中SBS改性剂的裂解程度;强紫外光地区基质沥青胶浆的合理粉胶比为1.0~1.2,改性沥青胶浆的合理粉胶比为0.8~1.0。

基于正交灰关联分析的纳米碳粉/橡胶粉复合改性沥青制备工艺试验研究

为探讨纳米碳粉/橡胶粉复合改性沥青的性能变化、影响因素及制备工艺,采用物理性能试验确定了改性沥青的单配最佳掺量,运用正交试验法获得了不同掺量、反应时间、反应温度、剪切转速、发育温度和发育时间下纳米复合改性沥青的物理性能指标,进而借助灰关联分析法,计算出各项评价指标所占权重,将多指标转化为单指标,并结合极差和方差分析评价了纳米复合改性沥青最佳制备工艺。结果表明:纳米碳粉及橡胶粉的单配最佳掺量分别为2%和18%,改性效果均较基质沥青有所提高;各因素对沥青物理性能的影响程度依次为:复配比例>反应温度>发育时间>发育温度>反应时间>剪切转速,对比F值,得到复配比例对改性效果影响非常显著,其余因素均为显著影响;在综合评分指标下2%纳米碳粉/18%橡胶粉复合改性沥青物理性能最为优异,其最佳制备工艺为:剪切转速3500 r/min、反应温度190℃、反应时间60 min、发育温度170℃及发育时间60 min。