Low temperature cracking behavior of asphalt binders and mixtures: A review

Low temperature cracking(LTC)distress on pavement seriously affects road life.This paper finished a literature review of the research on the mechanism of LTC of asphalt composites(asphalt composites refers to asphalt binder and asphalt mixture in this article),test methods,factors contributing to LTC,measures to prevent and control the distress,and prediction of LTC in asphalt pavements.The following conclusions were obtained:the cracking mechanism of asphalt mixtures needs to be further revealed by means of simulation at the micro level,the BBR and 4 mm plate test(by DSR)methods are currently optimal,and a correlation between asphalt and asphalt mixture evaluation indexes needs to be established.Sensitivity analyses are needed for the factors affecting LTC of asphalt mixtures.It is necessary to calculate the contribution of each factor to the LTC of asphalt mixtures.The aim is to propose targeted improvement measures for the most unfavourable factors,as well as to carry out research and development of key materials for anti-cracking.Measures for the prevention and control of LTC of asphalt pavement are analyzed and discussed.Existing researches on the prediction of LTC of asphalt pavements is discussed.It is necessary to analyse the mechanical response of asphalt pavement,the damage process and the sensitivity of anti-cracking parameters on the basis of considering the complex geometrical characteristics and material properties of asphalt pavement materials.Finally,the mechanism of LTC,evaluation methods,factors influencing LTC,and remedial measures for asphalt composites were summarized,and future research prospects were suggested.This paper provides theoretical support for the further solution of LTC distress of asphalt pavement,which is effective on the improvement of pavement life.

东南亚地区某碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究

混凝土裂缝是影响水工结构强度和耐久性的主要因素之一,东南亚地区全年高温多雨,月均最大温差较小(8.6℃),年均温差大(20.2℃),混凝土温度容易控制,但裂缝问题时有发生。依托东南亚地区某碾压混凝土坝,采用有限元研究施工期温度应力的变化规律,分析混凝土开裂的敏感因素,并就其温控防裂措施开展详细研究。结果表明,浇筑长间歇及寒潮侵袭显著影响混凝土温度应力的变化,老混凝土的强约束作用及新老混凝土的温差影响叠加寒潮应力,导致混凝土应力超标出现温度裂缝。在上述研究的基础上,进一步探讨了降低新浇混凝土温度应力的温控措施,为东南亚地区大体积混凝土工程的建设提供一定的参考。

建筑工程中筏板基础大体积混凝土温度裂缝计算及施工技术

该文以某高层建筑为例,探究筏板基础大体积混凝土温度裂缝的计算方法及混凝土施工技术。分别计算各龄期混凝土的收缩变形值、弹性模量、温度应力等参数,然后求解抗裂安全系数。计算结果显示,大体积混凝土各龄期的抗裂安全系数均大于1.0,满足抗裂要求。在大体积混凝土施工中,重点加强物料质量检验与配合比设计,以及混凝土浇筑、养护等环节的施工管理,把握施工技术要点,才能提高筏板基础的施工质量。在混凝土养护结束后进行温度测控,结果表明大体积混凝土内外温差较小,不存在温度裂缝的风险。

东庄高拱坝温控措施敏感性分析

为了提高混凝土高拱坝温控防裂安全性,结合泾河东庄230 m超高拱坝工程特点,采用三维有限元法考虑混凝土浇筑温度、冷却水管间距、水温及流量等影响因素条件下对结构应力进行计算,分析不同温控措施条件对坝体温度及温度应力的影响程度。结果表明:混凝土浇筑温度每提高2℃,坝体混凝土最高温度增加约0.8℃~1.2℃,最大拉应力增加0.2 MPa~0.3 MPa左右,混凝土开裂风险有所增加;冷却水管间距从3.0 m~1.5 m变化,可以降低内部最高温度近4℃,大幅降低了混凝土早期最高温度;冷却水水温对最高温度和通水降温速率有较大影响,通水水温降低2℃,最高温度降低约0.5℃~0.7℃左右,初冷阶段适当降低冷却水温对控制最高温度较为有利;通水流量的影响主要体现在混凝土早期最高温度和各时期通水时间方面,而对坝体内部的温度应力影响则不明显。浇筑温度、初期冷却水温是温控敏感性较大的因素。

预防墙面装饰性开裂的施工措施分析

为有效解决墙面装饰性开裂问题,提高建筑结构整体美观性,确保人们居住的安全性和舒适性,论文论述了墙面裂缝的类型及装饰层施工工艺,分析了装饰性开裂的规律、成因、发展趋势,并分别从原材料及施工工艺等方面提出了防止墙面装饰性开裂的施工措施。

滇中引水工程隧洞衬砌施工期温控措施

隧洞衬砌混凝土属于典型的薄壁大体积混凝土,衬砌采用泵送混凝土、水化温升高,围岩约束大,衬砌易产生温度裂缝。为探究合理的隧洞衬砌施工期温控措施,采用三维有限元软件,考虑围岩和衬砌接触,开展了滇中引水工程某隧洞混凝土典型衬砌段施工期的温度场和温度应力场分布规律分析。结合现场监测数据,反馈分析了衬砌段表面保温系数为16.7 kJ/(m 2·h·℃)。研究了不同的浇筑温度、浇筑段长度、浇筑季节、混凝土自生体积变形特性对混凝土衬砌温度应力场的影响。结果显示:浇筑温度越高温度应力越大,浇筑温度每升高4℃,最小抗裂安全度降低0.30;高温季节浇筑最大应力较大,甚至>3.5 MPa;衬砌结构应采用合适的分段长度;采用微膨胀混凝土有利于抗裂。研究成果可为滇中引水工程隧洞衬砌混凝土温控施工提供参考。

温度监测在大体积混凝土施工过程的应用

混凝土会因自身水化热及干燥收缩等因素而发生变形,这将使大体积混凝土出现变形不一致以及整体收缩过大等问题,进而在内外约束的作用下产生较大应力,如不及时对大体积混凝土内外表面温度预警及采取措施,混凝土将产生内部裂缝,严重时会出现贯穿裂缝,最终影响结构安全。本文以某工程项目为例,对温度监测在大体积混凝土施工过程的应用进行研究,对监测数据进行整理并加以分析,采用大体积温度监测的试验方法能够准确监测出建筑结构中大体积混凝土的里表温差,出现异常时能预警并采取措施,确保了大体积混凝土浇筑顺利进行,避免出现有害裂缝。

线性地下工程大体积混凝土抗裂技术措施研究

国内线性地下工程混凝土结构出现的渗漏水质量通病比较普遍,它直接影响到结构的安全性和耐久性。针对地下工程大体积混凝土开裂机理,分析混凝土开裂主要原因,研究降低温度应力与收缩应力、应力释放与应力约束,通过抗裂设计优化、混凝土抗裂配合比优化、施工养护等技术措施,达到综合技术最优。

大体积混凝土降温速率动态限值的确定方法

混凝土作为当代使用价值较高的建筑材料,被广泛应用于各种建筑中。但是,大体积混凝土存在水化热和收缩等影响质量的问题,此过程产生的应力会让大体积混凝土构件在早期出现开裂,影响混凝土的抗裂性能和抗渗性能。本文研究混凝土的开裂机理和开裂规律,通过对混凝土底板进行绝热试验,采集数据并绘制混凝土的绝热温度提升曲线,找到水化热的反应持续时间,并对不同的反应时间采取相应的温控措施,通过理论学习和实际数据的对比,找出大体积混凝土的降温速率动态限值。

基于有限元的超大体积混凝土施工温度效应分析及控制措施

文章以重庆东站地下结构混凝土底板工程为例,基于数值热传导理论方法和有限元分析,构建了超大体积混凝土施工温度效应分析的有限元模型及方法。基于构建的超大体积混凝土施工温度效应分析有限元模型,探讨了混凝土水灰比、环境温度和冷却水管布设等措施对混凝土中心温度的影响规律,为制订经济合理、切实可行的温度裂缝控制方案提供依据,并与施工过程中的实测温度数据进行对比分析,验证有限元分析方法在超大体积混凝土施工温度裂缝控制方案优选中应用的可行性。为大体积混凝土浇筑施工控制方案的优选提供客观依据,有利于减少大体积混凝土温度裂缝的产生,提升混凝土的抗渗性能,保障结构的安全性和耐久性。

临淮关淮河大桥承台大体积混凝土温度控制与数值分析

裂缝控制是桥梁承台施工中的关键技术,其质量直接关系到整个桥梁的安全运行。然而,在承台浇筑过程中,由于混凝土体积大、温度变化大等因素,容易导致混凝土承台产生温度裂缝,影响承台的使用寿命和安全性。本文以临淮关淮河大桥施工项目为背景,通过MIDAS/FEA建立大体积混凝土承台有限元模型进行混凝土温度场的模拟分析,将仿真计算结果与实测温度进行对比验证模型的合理性,通过布置冷却水管、蓄热法养护等措施可明显降低外部环境温度的直接影响,将大体积混凝土承台浇筑阶段最大温度差控制在合理范围,减少混凝土承台温度裂缝的产生。

高温天气下施工机场混凝土道面的抗裂性和养护措施

高温天气下施工机场混凝土道面容易出现裂缝,为确保飞行安全,并延长机场混凝土道面的使用寿命,本文深入分析与探讨高温条件下混凝土的性能变化,在此基础上提出了一系列提高混凝土道面抗裂性的有效措施及养护策略,提高混凝土道面的质量与耐久性,确保施工质量,延长使用寿命。

大管径厚壁低温碳钢管焊接裂纹控制措施

大管径厚壁低温碳钢管A333-Gr6焊接时易出现冷裂纹,主要是淬硬性、应力作用和扩散氢三种因素相互作用所致。首先通过打磨或碳弧气刨等方式对裂纹进行清除,随后对裂纹进行修复。为避免裂纹再次出现,从焊前预热、清理焊接区域、选择合适的坡口形式、有效的定位焊接、进行工装固定、焊接中断的处理及其焊后热处理消氢几个方面,对焊接过程进行控制,可有效消除焊接裂纹。

水闸工程大体积混凝土施工温度控制数值模拟研究

大体积混凝土施工期间因水化反应容易导致其内部温度持续升高及累积,而表面混凝土因所处环境作用具有散热较快的特点。若对温度处理措施不当将导致大体积混凝土结构内外温差不断增加,进而导致温度裂缝的产生,严重影响大体积混凝土结构质量及使用寿命。因此,大体积混凝土施工期间的温度裂缝控制一直是学术界及工程界关注的重要课题。基于此,本文提出了一种基于有限元方法的大体积混凝土施工期间温度预测模型及计算方法,依托某水闸工程,系统分析了不同冷凝管参数、水泥种类与用量对上游消力池温控的影响机制;同时,基于实际工程结构中埋设温度传感器所获得的实测数据验证了本方法的适用性及可行性。基于数值模拟及实际工程验证发现:在冷凝管的调节方面,通过改变冷凝管的管径与水流温度来提升降温效果;在水泥的使用方面,通过更换水泥种类或减少水泥含量来降低水化热对大体积混凝土的影响。本文研究成果可为水闸工程大体积混凝土浇筑温控方案制定提供技术参考。

住宅楼筏板基础中混凝土温度裂缝的控制

大型建筑具有体积大、体量大、施工复杂、施工时间长的特点,施工难度较大,特别是大体积混凝土用量多,施工时会产生大量水化热,造成温度裂缝,如不加以控制,会对结构造成极大损害。以某大型住宅楼基础施工为例,通过选取基础底板大体积混凝土原材料、材料性质检测、内部温度计算等方式控制温度裂缝,结果表明,基础内部混凝土最大温差可控制在25℃以内,强度合格后抗裂强度小于规范值,可极大程度避免温度与贯穿裂缝的产生。

盾构井内衬墙薄壁混凝土施工仿真和温控防裂研究

盾构井是珠江三角洲水资源配置工程重要组成部分,对盾构井内衬墙进行温度控制,防止裂缝产生是保证供水安全有效的必要措施。选取珠江三角洲水资源配置工程中B4标GS10号典型盾构井内衬墙结构,运用三维有限元仿真分析方法,采用逆作法施工顺序,考虑内衬墙和连续墙之间3种不同的连接方式(完全粘接、无粘接和弱粘接)下,研究浇筑温度、通水冷却措施下温度、应力发展变化规律和开裂风险。结果表明:无温控措施时内衬墙拉应力超过其抗拉强度,存在开裂风险,在通水冷却等措施下温度和应力降幅分别为10.34%和9.90%;对于1.5 m厚内衬墙,浇筑温度每提高1℃,最高温度升高0.69℃,应力增大0.12 MPa;水管加密、通水时间延长和降低通水水温均能有效降低内衬墙温度应力、减小结构开裂风险;内衬墙和连续墙粘接强度越大,对内衬墙混凝土的约束越大,开裂风险越高。

液化天然气低温管道焊接缺陷分析及预防措施

为了防止液化天然气低温管道产生焊接缺陷,提高低温管道焊接质量,通过分析低温管道常用材料奥氏体钢的焊接特性,找出了焊接常见缺陷有晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、焊接热裂纹等,进一步分析了各种缺陷的产生原因有晶界贫铬、焊接残余应力、杂质元素偏析等。总结出防止缺陷产生的措施有降低母材含碳量、采用含钛、铌元素的焊剂、控制焊接热输入、进行固溶处理等。工程应用实例表明:采取合理的预防措施可以避免产生焊接缺陷,保证低温管道的焊接质量。

低热水泥在乌东德大坝工程上的全面应用

从乌东德大坝的结构特征、低热水泥的性能特点及低热水泥混凝土的性能特征、温控措施及效果、坝体接缝灌浆条件、实施及效果、裂缝普查等各方面进行了阐述。由于低热水泥混凝土全面用于高拱坝混凝土施工,在国内水电站大坝工程中尚属首次,对于低热混凝土的强度发展规律、温控规律以及接缝灌浆规律等没有经验可以参考,加之拱肩槽开挖坡度较陡,积极探索有效的低热混凝土应用方面的一些规律,对拱坝施工过程中采取的温控措施及大坝防裂、接缝灌浆顺利实施都具有重要的意义。

催化裂化装置能耗因素分析及节能降耗措施

为了全面降低催化裂化装置的能耗,文章结合催化裂化装置的基本特点进行研究,首先对催化裂化装置的能耗影响因素进行分析,烧焦、水消耗、电消耗、蒸汽消耗、低温热输出消耗都是催化裂化装置能耗的主要来源,需要从降低反应生焦率、降低电能损耗、优化系统操作、充分利用高温余热和装置间热联合等方面采取节能措施,为推动中国炼油行业节能降耗,科学发展奠定基础。

某枢纽工程表孔坝段温控仿真分析及温控措施研究

以某枢纽工程表孔坝段为研究对象,模拟坝体混凝土施工过程,进行三维温度场与温度应力仿真计算,分析大体积混凝土温度场与温度应力分布规律,针对出现较大应力的部位提出温控防裂措施建议。结果表明:坝体混凝土大部分区域最高温度满足设计允许最高温度要求,各向应力均较小;下游面附近区域应力水平较高,应采取一定的温控防裂措施;对于高程414.5 m临时过流面及下游溢流面混凝土,建议加强保温或尽可能提前浇筑上层混凝土等措施,避免裂缝产生。研究成果可为类似工程混凝土温控防裂措施的制定提供参考。