基于生态无砂混凝土护岸的植物抗冲刷性能

生态无砂混凝土因透水透气性强、可联通水陆域生态环境等优点,已被广泛应用于河道人工生态护岸工程。然而,生态无砂混凝土在满足河道岸坡稳定的同时,在其上生长的植物还需满足一定的抗冲刷能力。为揭示生态无砂混凝土植物壅水机理及降低水流流速效果,探究基于生态无砂混凝土护岸的植物抗冲刷性能,概化设计了室内冲刷试验,通过控制不同流速,分析生态无砂混凝土上生长的不同植物对水位及流速的影响。研究结果表明:受植物高度和易倒伏程度影响,狗牙根植草壅水效果优于马尼拉草皮;受植物密度对水流紊动强度的影响,马尼拉草皮降低水流流速效果优于狗牙根植草;同一断面处,距离植物层越近的区域,植物降低水流流速效果越明显,流速降低率最高达75.24%;马尼拉及狗牙根可承受的水流流速为5 m/s。研究成果可为江河岸坡生态无砂混凝土施工工艺完善及植物选配提供参考。

生态混凝土植生与抗冲刷性能研究

通过设计生态混凝土植生试验以及包含3种坡面状况、4种边坡坡度、3种降雨强度的冲刷试验对生态混凝土的植生性能及其与植物结合后的抗冲刷性能展开研究。植生试验结果表明:植生20天时,生态混凝土组植株最高为22.5 cm,植物斑化指数为95.37%,植物覆盖率为102.6%,生态混凝土组与素土组的植物茎叶生长状况相差不大,但素土组植物根系普遍更长;植生40天时,两组根系分布范围接近。冲刷试验结果表明:素土边坡与生态混凝土覆土边坡的土体流失量在特定条件下会随降雨累积量的增加产生激增,而生态混凝土植生边坡的土体流失量在各条件下均未激增;相同冲刷条件下抗冲刷性能为生态混凝土植生边坡>生态混凝土覆土边坡>素土边坡。

W-OH加固花岗岩残积土边坡的抗冲刷性能研究

花岗岩残积土在降雨冲刷作用下易浸水软化崩解,从而导致边坡发生失稳破坏等地质灾害。以花岗岩残积土为研究对象,采用模拟降雨冲刷试验,研究了不同W-OH溶液质量分数(0%、1%、2%、3%、4%)、降雨强度(90、180、270 mm/24 h)以及边坡坡度(33°、45°、53°)对花岗岩残积土边坡抗冲刷性能的影响。研究结果表明,W-OH溶液通过产生对土颗粒的胶结包裹和凝结固化后生成多孔弹性薄膜的缓冲作用,有效改善了花岗岩残积土边坡的抗冲刷性能,为W-OH用于花岗岩残积土边坡防护提供了理论支持和参考。

水泥稳定碎石基层材料抗冲刷性能研究

为研究水泥稳定碎石基层抗冲刷性能,选取原材料进行配合比设计,拌制混合料开展试验进行检测分析。分析结果表明,随时间增加水稳碎石基层的冲刷量不断增加,冲刷试验500次后逐渐稳定,而冻融-冲刷试验没有减缓的趋势;随着压实度和龄期越高,冲刷量越低,且冻融-冲刷试验较冲刷试验所产生的冲刷量更高,这是由于冻融循环降低了基层强度造成的。

基于有限元方法的沥青路面基-面层抗冲刷性能研究

为研究不同因素对沥青路面基-面层抗冲刷性能的影响,文章利用ABAQUS软件建立沥青路面基-面层间的数值模型并进行计算,讨论了车辆轴重、行驶速度和环境温度对基-面层间抗冲刷性能的影响。根据计算结果可知:(1)基层和面层的竖向应力和位移随着车辆轴重、行驶速度和温度的升高均增大;(2)基层和面层在动水冲刷作用下均不断地承受交替出现的拉应力和压应力,相同条件下基层受到的损伤更大;(3)高温更易使得沥青面层的抗冲刷性能发生劣化。

水泥稳定类基层材料抗冲刷性能的试验研究

采用新研发的数字化冲刷试验仪(动水压力、速度和入射角度等可调),开展了水泥稳定土和水泥稳定碎石这2种基层材料的室内冲刷试验,得到了水泥稳定类基层材料冲刷深度与冲刷次数、动水压力以及材料无侧限抗压强度之间的相互关系,其中,冲刷动水压力与材料无侧限抗压强度之比对其抗冲刷能力影响最大.研究成果可作为制定基层材料抗冲刷性能试验方法的依据.

沥青路面水泥稳定类基层材料抗冲刷性能试验及机理研究

通过研究沥青路面基层冲刷破坏发展过程、破坏形式以及水泥稳定类基层材料内部结构特征 ,分析了沥青路面水泥稳定类基层冲刷破坏机理。利用大型材料测试系统 MTS模拟道路基层在受到冲刷时的实际使用情况 ,对不同水泥用量的水泥土、水泥碎石、水泥砂砾开展了冲刷试验 ,研究分析了影响水泥稳定类基层材料抗冲刷性能的因素。

粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善

针对水泥稳定碎石基层在使用过程容易发生冲刷破坏问题,通过冲刷试验研究了不同粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石混合料抗冲刷性能的影响规律,分析粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善。结果表明:掺加一定量的粉煤灰可以明显改善水泥稳定碎石混合料的抗冲刷性能,最佳掺量为10%;在最佳掺量时,水泥水化形成的Ca(OH)2与掺加的粉煤灰可以充分反应,生成的大量凝胶可以使结构整体变得更加致密,增强水泥稳定碎石颗粒与颗粒之间的粘聚力,使水泥稳定碎石整体强度增大,进而提高混合料的抗冲刷能力。

聚丙烯纤维水泥稳定粒料抗冲刷性能试验研究

利用MTS材料测试系统,对不同纤维长度和掺量下的聚丙烯纤维水泥稳定粒料的抗冲刷性能进行了试验研究,并与普通水泥稳定粒料进行了对比,分析了纤维的增强机理。结果表明,聚丙烯纤维的掺入显著提高了水泥稳定粒料的抗冲刷性能,合理纤维配比下,提高幅度达40%以上;短时间不如长时间的冲刷试验更能准确反映材料的抗冲刷性能;纤维对水泥稳定碎石抗冲刷性能的增强效果优于对水泥稳定砂砾的增强效果。最后,推荐了一组经济合理的纤维配合比。

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能研究

分析了现有的抗冲刷试验装置和道路基层材料产生冲刷的动力源,研发出新的抗冲刷试验装置;采用正交试验设计方法研究了各因素对冲刷量的影响规律,并确定了与装置配套的工作参数;在此基础上,研究了不同再生骨料掺量、不同水泥剂量、不同冲刷次数下水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能。试验结果表明:配合比为再生骨料与砂质量分数之比75%∶25%的抗冲刷性能最好,而再生骨料、细石、砂质量分数比80%∶10%∶10%的抗冲刷性能最差;增加适当的水泥剂量能改善水泥稳定再生骨料抗冲刷性能。

基于抗冲刷性能的半刚性基层材料组成设计方法

半刚性基层材料抗冲刷性能差是目前造成水泥混凝土路面板底脱空的主要原因.现行公路水泥混凝土路面设计规范对基层抗冲刷能力仅限于定性建议,而未提出定量指标.通过试验研究提出了水泥混凝土路面半刚性基层材料的组成设计指标与标准建议值,利用灰色系统理论的方法原理,建立水泥稳定碎石28 d冲刷量预测模型和7 d强度预测模型.最后,提出基于抗冲刷性能的水泥混凝土路面半刚性基层材料组成设计方法.性能试验结果显示,运用该方法设计的半刚性基层混合料能够达到其设计标准,表明该设计方法可行.

半刚性基层材料抗冲刷性能的研究

目的为了研究半刚性基层材料的抗冲刷性能.方法针对半刚性基层材料常见的冲刷病害,在分析其形成机理的基础上,在室内利用冲刷试验仪研究抗冲刷性能的影响因素.结果通过冲刷试验数据表明,无机结合料稳定粗粒土抗冲刷性能要明显优于稳定细粒土,二灰比为1∶3要优于二灰比为1∶2的抗冲刷性能.结论半刚性基层抗冲刷性能主要与半刚性材料类型和配合比有关,在此基础上,提出了利用10min内材料的冲刷速率作为半刚性基层材料抗冲刷性能指标.

聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石基层材料的抗冲刷性能

应用材料试验系统(MTS)研究了聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石基层材料抗冲刷性能随聚丙烯纤维掺量、聚丙烯纤维长度、水泥掺量、养护龄期以及冲刷时间变化的规律,并从材料结构组成、强度理论以及断裂损伤理论三方面分析了材料的抗冲刷机理.结果表明:在10 Hz正弦交变集中荷载作用下,养护14 d聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石基层材料20 min时的冲刷速率可用来评价其抗冲刷性能;合理配比的聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石基层材料的抗冲刷性能较普通水泥稳定碎石基层材料提高30%以上.

沥青路面水泥稳定碎石基层抗冲刷性能影响因素试验分析

路面面层与基层界面之间积存的自由水因压力变化而高速流动并产生泵吸效应,将冲刷基层导致路面面层损坏。为分析不同结构类型水泥稳定碎石半刚性基层抗冲刷性能及其影响因素,结合秦巴山区宝汉高速公路工程实例,通过室内抗冲刷模型试验对悬浮密实型、骨架密实型及骨架空隙型3种典型结构水泥稳定碎石半刚性基层材料抗冲刷性能的影响因素、变化规律及机理进行了研究。结果表明:随着水泥胶结料含量和强度等级、养生龄期等增加,3种类型水泥稳定碎石半刚性基层的抗冲刷性能均随之提高;含水量和压实度过高或过低均不利于水泥稳定碎石半刚性基层抗冲刷性能提高,实际工程中应严格控制混合料中含水量和压实度;水泥稳定碎石基层混合料的抗冲刷性能受结构类型影响较大,鉴于工程实际情况建议优先采用骨架密实型结构。

改善固体火箭发动机内绝热层抗冲刷性能研究进展

介绍了研究固体火箭发动机内绝热层抗冲刷性能的重要性 。

多孔混凝土抗冲刷性能影响因素试验

水利工程中,多孔混凝土的孔隙结构有利于土壤与水体的物质交换,是一种环境友好型混凝土。为了研究多孔混凝土抗冲刷性能的影响因素及破坏机理,采用正交试验法,利用自行设计的水循环装置,依据《水工(常规)模型试验规程》(SL155-2012)模拟自然的河道环境对多孔混凝土进行冲刷试验,探讨孔隙率、水灰比、掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响及多孔混凝土的冲刷破坏机理。试验结果表明:随着孔隙率的增大,多孔混凝土的抗冲刷性能呈现增强的趋势,孔隙率20%的多孔混凝土质量损失率2.91%,孔隙率25%的多孔混凝土质量损失率为1.6%,孔隙率30%的多孔混凝土质量损失率1.4%;水灰比增大多孔混凝土的质量损失率也随之增大,水灰比0.24的多孔混凝土质量损失率1.52%,水灰比0.26的多孔混凝土质量损失率2.39%,水灰比0.28的多孔混凝土质量损失率2.95%,胶结材料剥落现象频繁出现;掺合料对多孔混凝土抗冲刷性能的影响主要取决于其颗粒级配与活性大小,在粉煤灰、硅灰、矿渣这3种掺合料中,硅灰的活性最强且颗粒级配均匀,添加硅灰的多孔混凝土质量损失率为2.03%矿渣活性稍弱,添加矿渣的多孔混凝土质量损失率为2.5%,粉煤灰的活性最低,添加粉煤灰的多孔混凝土质量损失率为2.91%。水力冲刷破坏的主要原因是在水流的反复冲刷下,多孔混凝土内部的裂缝扩展导致界面过渡区破坏,混凝土开裂,骨料脱落,混凝土失去稳定状态。

基于灰色理论的二灰砂砾基层抗冲刷性能研究

该文在室内冲刷试验的基础上总结出二灰砂砾基层的冲刷破坏规律。并通过采用灰色关联度分析方法,得出了影响二灰砂砾基层抗冲刷性能的各因子的主次关系,为二灰砂砾基层的设计提供了参考。

路面半刚性基层抗冲刷性能试验研究

为分析路面半刚性基层抗冲刷性能,结合陕南秦巴山区某高速公路工程实例,通过室内模型试验,对水流冲刷作用下路面半刚性基层剩余表观强度的衰减规律进行了研究。结果表明:随着冲刷次数增加路面半刚性基层材料的冲刷剩余表观强度呈不断减小的变化趋势,且二者具有良好的线性相关性;压实度由96%提高到98%时,水泥稳定碎石和二灰碎石的冲刷剩余表观强度分别平均增大5.1 MPa和2.8 MPa;进行路面基层设计时建议优先采用水泥稳定碎石结构。

冷再生材料抗冲刷性能分析

为了研究冷再生材料的抗冲刷性能。在分析其形成机理的基础上，利用冲刷试验仪对冷再生材料成型试件进行抗冲刷性能的研究。试验表明，水泥为再生剂的冷再生材料抗冲刷性能要明显优于二灰。在此基础上，提出了利用8min内材料的冲刷率作为冷再生材料抗冲刷性能指标，并推荐采用水泥为再生剂。

泡沫沥青冷再生混合料材料设计及其抗冲刷性能评价

为合理利用沥青路面回收料,试图通过一系列室内试验设计泡沫沥青冷再生混合料并评价其抗水损害性能。混合料设计阶段确定了最佳发泡条件、最佳沥青用量、最佳含水量及最佳混合料配比。动水冲刷试验结果显示,泡沫沥青冷再生混合料试件冲刷前后劈裂强度降低22%,动水冲刷能显著降低其结构强度。因此推荐,泡沫沥青冷再生混合料适用于沥青面层的中下面层,不适用于上面层。