粗集料形态对沥青路面抗滑性能影响研究

为进一步明确粗集料形态特征与沥青路面抗滑性能的关系,基于AIMS II设备获取了3种岩性4种整形程度粗集料的梯度棱角、纹理指标、球度、形态综合指标等形态指标,采用摆式摩擦仪和激光扫描仪获取沥青混合料表层的B PN20、平均构造深度M TD、形态参数、分形维数指标等抗滑性能评价指标,通过Pearson相关系数法建立粗集料形态指标与沥青混合料表层抗滑性能评价指标的关系。结果表明:混合粗集料加权期望梯度棱角值与路面B PN20值有较大相关度,相关系数达到0.9以上,建议在施工前提高粗集料的梯度棱角值,以确保沥青路面具有可靠的抗滑性能。研究成果有利于进一步改善沥青路面的抗滑性能。

粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响分析

通过粘附性试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,探讨了不同泥土含量对沥青混合料性能的影响。研究结果显示,粗集料泥土含量的增加导致沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度明显降低。当含泥量超过3%时,混合料的水稳定性未能满足行业标准,表明泥土的增加削弱了沥青与集料之间的粘结力。此外,泥土还对高温稳定性和抗变形能力产生负面影响。本研究强调在施工过程中严格控制粗集料的含泥量,以确保混合料的优良性能和路面工程的长期稳定性。

基于3D激光扫描技术的粗集料三维形态特征分析

为了能够建立精确的沥青混合料细观力学模型、优化混合料性能,需要先构建具有真实形态学特征的集料模型并计算分析集料形态参数,利用3D激光扫描技术采集了辉绿岩、石灰岩、玄武岩与卵石4种集料共500颗样本的三维点云数据,通过球谐函数简化集料模型,建立了三维集料样本库。归纳总结了现有集料的形态指标,通过皮尔逊相关性分析,选取F_(I)、A_(I)定量表征粗集料三维形态特征,对不同种类以及粒径集料的F_(I)、A_(I)进行统计分析。研究结果显示:当球谐序列阶数为10,三角形映射网格数为643时,简化后集料模型基本形状、体积与表面积均与真实集料非常接近;集料的F_(I)、A_(I)服从正态分布与对数正态分布,且随集料类型和粒径的变化而变化。

粗集料对超高强混凝土徐变的影响

徐变是混凝土固有的时变特性,对混凝土结构和构件的受力及长期服役性能有着重大影响。以粗集料为切入点,研究粗集料的掺量、粗集料最大粒径以及粗集料与基体性质协调性等因素对超高强混凝土的力学性能和徐变性能的影响。结果表明:掺粗集料的超高强混凝土徐变明显小于不掺粗集料的混凝土,掺粗集料可有效降低超高强混凝土的徐变,但减小粗集料的最大粒径对徐变无明显抑制效果。此外,超高强混凝土并非强度越高徐变越小,其徐变的大小主要受超高强混凝土强度与弹性模量的协同发展程度的影响。通过修正FIB MC2010模型,建立了适用于超高强混凝土的徐变预测模型。

复掺纤维对再生粗集料沥青混合料性能影响的研究

为提高建筑垃圾利用率,改善再生粗集料沥青混合料(RA-AM)的路用性能,研究复掺纤维在沥青混合料中的质量掺量为0.3%,选定木质纤维与玄武岩纤维的质量比分别为0∶1、1∶3、1∶1、3∶1和1∶0,以确定RA-AM中木质纤维(XF)和玄武岩纤维(BF)的最优复掺比例。结果表明:随着木质纤维占比的提高,MS、T、动稳定度、MS 1、MS 0先增加后降低,FL先降低后增加,复掺比例为25%即m(木质纤维):m(玄武岩纤维)=1∶3时MS、T、动稳定度、MS 1、MS 0最大,FL最小,相比纯沥青,此时混合料的MS增加75.55%,FL降低29.38%,T增加148.46%,动稳定度增加57.62%,MS 1增加120.59%,MS 0增加25.66%。因此复掺BF和XF比单掺效果更好,且m(XF)∶m(BF)=1∶3时效果最好。

基于MCMC算法的粗集料粒径分布推断研究

运用机器视觉对振动盘掉落的粗集料进行数据采集,得到了动态集料的‘伪三维’图像。针对图像信息不能准确表达集料真实三维情况,引入贝叶斯统计推断的思想对集料进行粒径分布的推断,选取等效Feret短径作为图像特征,由于集料在大粒径情况下其Feret短径与实际粒径误差较大,故增加了等效椭圆短径作为第二特征。为获得准确的后验分布和高效的工程计算能力,采用了MCMC算法,解决了传统贝叶斯统计推断在高维计算不足的问题,从而得到了集料粒径分布的后验分布。实验结果表明:该方法的针对合格集料的粒径分布测量误差保持在±2.5%以内,不合格集料误差保持在±3.5%以内。

固废粗集料平均弹性模量与混凝土弹性模量的相关性

试验研究了12种不同固废粗集料压碎值试验中σ-ε曲线与配制混凝土的静态弹性模量之间关系,进行了压碎值试验固废粗集料变形的离散元数值模拟,分析了国内外主要标准中公式计算固废粗集料混凝土弹性模量误差偏大的原因。研究结果表明:基于中国、美国和欧洲标准的普通密度固废粗集料混凝土弹性模量计算值分别高出实测值45.5%、15.8%和52.5%;固废粗集料在压碎值试验σ-ε曲线的线性区间主要发生弹性变形;建立的固废粗集料σ-ε曲线指数模型拟合度高,R^(2)均大于0.99;通过在传统的压碎值试验中引入粗集料平均弹性模量、含水系数等参数,回归建立了固废粗集料混凝土弹性模量半经验公式,R^(2)为0.867。利用已有文献数据对半经验公式的普适性进行了检验,高判定系数(R^(2)=0.895)实测值与预测值的比较表明模型具有有效性,为快速、可靠预测固废粗集料混凝土弹性模量提供了依据。

粗集料形态特征与水稳层抗压强度灰色关联度分析

为分析不同粗集料的形态特征与水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度之间的相关性,本文通过室内试验结果再结合灰色综合关联度分析理论,研究实际工程中粗集料5个形态特征指标参数对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的关联度。研究结果表明:粗集料形态特征参数中轴向系数对水稳层抗压强度影响最大,其次依次为圆度、棱角参数、粗糙度、凸度;凸度与水稳层无侧限抗压强度之间的相关性保持在相对稳定状态;三档粒径范围内,粗集料粒径越大,轴向系数、圆度、棱角参数和粗糙度与水稳层抗压强度的关联度越高。本文的研究结果可为今后类似工程提供借鉴。

基于粗集料抗变形性能的级配优化试验方法

文章从多级嵌挤密实级配(MDBG)粗级配出发,逐一改变各筛孔通过率,并借鉴土工击实法成型试件,制备出了一种高抗变形能力的沥青混合料,然后利用静载压入试验和动载压入试验研究了荷载、不同粗集料级配对嵌挤结构抗变形能力的影响。研究结果表明,在各档粗集料间的比例为7:29:35:29的级配下,嵌挤骨架结构具有最强的抗变形能力。此基础上,对粗集料含量与结构抗变形能力的关系进行了研究,研究内容将为沥青混合料路面的性能改进提供重要依据。

钢-PVA纤维混杂比例对含粗集料混凝土耐久性的影响

为探究钢纤维与PVA纤维混杂比例对含粗集料混凝土耐久性的影响规律,研究制备了3组混掺比例的试件,采用大板法测试其早期抗裂性能,采用RCM法测试其抗氯离子渗透性能,采用快冻法测试其抗冻性能。试验结果表明:混掺钢纤维和PVA纤维能够有效抑制早龄期收缩裂缝的形成与发展,早期裂缝面积随PVA混掺比例的增大而降低,裂缝降低系数最高可达90.1%;混掺钢纤维和PVA纤维会大幅增大混凝土试件的氯离子扩散系数,钢纤维掺加比例越大,这一结果越明显;混掺钢纤维和PVA纤维能够明显改善混凝土试件的表面损伤情况,减少内部损伤,提高相同冻融循环次数下混凝土的相对动弹模量,且钢纤维与PVA纤维按0.5%∶0.5%等体积混掺时对冻融循环前期的混凝土抗冻性提升明显。

钢渣粗集料骨架间隙率变化规律及应用

为指导钢渣沥青玛蹄脂碎石混合料(stone mastic asphalt,SMA)级配设计,采用混料试验设计方法与粗集料振实试验,研究了不同组合方案的钢渣粗集料、玄武岩粗集料及玄武岩与钢渣混合粗集料骨架间隙率(voids in coarse aggregate,VCA)变化规律,建立了3类粗集料VCA与各档粗集料比例之间的回归模型。结果表明:钢渣粗集料VCA与各档粗集料比例之间呈多元非线性关系,玄武岩粗集料及钢渣与玄武岩混合粗集料的VCA亦为类似规律;相同级配下钢渣粗集料VCA的数值不同于玄武岩粗集料及钢渣与玄武岩混合粗集料。利用建立的回归模型可预测不同级配曲线的VCA大小次序进而预知矿料间隙率(voids in mineral aggregate,VMA)大小顺序,为SMA配合比优化设计中级配的确定提供依据。

基于机械分离法的再生粗集料的路用性能

为研究废旧沥青路面材料(reclaimed asphalt pavement,RAP)的机械法油石分离技术,分析再生粗集料的性能,采用洛杉矶磨耗仪对RAP进行磨耗作为再生粗集料,采用磨耗率和分离率评价分离效果,测定不同旋转次数下RAP的磨耗率和分离率随球料质量比的变化,确定最佳工艺参数,采用荧光显微镜观察再生粗集料的微观空隙状态;将再生粗集料、同源普通石灰岩粗集料、抽提的粗集料分别与细集料拌制稀浆混合料应用于微表处中,研究不同材料对微表处性能的影响。结果表明:油石分离的最佳工艺参数为磨耗仪旋转900次,磨料用小球与RAP的质量比为1.0;再生粗集料表面仍残留沥青,填充于开口空隙中;与其他2种粗集料相比,再生粗集料制备的微表处混合料的可拌和时间延长,配伍性及抗水害性能明显提升,油石比下降,可有效节省乳化沥青。再生粗集料可作为微表处中的新集料使用,性能优越,施工成本降低。

粗集料品质对混凝土性能的影响探讨

在当前建筑工程及桥梁工程建设中,混凝土应用范围广泛,为了确保其应用性能和优势发挥到最大化,关键任务就是要在混凝土材料预拌过程中,加强对其各项原材料质量的严格把控。其中,粗集料品质是影响混凝土性能的关键因素,若是在预拌施工时,忽视粗集料质量的管理,不仅会降低混凝土的预拌质量,影响其应用性能,而且还会给整个项目工程建设埋下一定的安全隐患。基于此,要在混凝土材料使用之前,对其粗集料的各项指标参数予以全面的检测,确保合格后再对其展开投入使用。本文通过实际工程案例,采取相应的试验检测方法对粗集料品质进行分析,并探索其对混凝土性能的影响,以供参考。

基于真空法测量粗集料密度与吸水率评价方法研究

粗集料的密度与吸水率是混合料配合比设计时的重要参数,通过真空饱水法、真空饱和法对安山岩、花岗岩和石灰岩三种粗集料的密度和吸水率测试,并将测试结果与网篮法浸泡24 h进行对比,对试验数据进行显著性分析,验证该方法的优越性。研究结果表明:真空浸泡10 min、20 min和30 min的试验数据不存在显著性差异;对于吸水性较强的安山岩,两种真空浸泡方法在表观相对密度和吸水率上与网篮法浸泡24 h存在显著差异;真空饱和法测得的密度和吸水率均大于真空饱水法;真空饱和法测得的粗集料密度及吸水率更接近集料浸泡24 h结果。

不同类型粗集料对混凝土耐久性能的影响探讨

本文研究了不同类型的粗集料(碎石、卵石、碎砾石)对混凝土耐久性能的影响。通过抗渗性试验、抗冻融循环试验、抗碳化试验和抗硫酸盐侵蚀试验,探讨了不同粗集料的特性及其对混凝土性能的影响机制。结果表明,碎石混凝土在抗冻融和抗硫酸盐侵蚀方面表现优异,而卵石混凝土在抗渗性上表现突出。本文为工程项目中粗集料的合理选择和混凝土性能的优化提供了参考依据。

粗集料对路桥工程混凝土性能的影响分析

粗集料是混凝土的一个核心部分,其对于混凝土使用性能有直接影响。而混凝土在路桥工程中使用较多,和路桥质量直接相关。因此,本文分析了混凝土中粗集料的重要作用,并从粗集料含量、级配、表观密度等方面,探讨了粗集料对于混凝土性能的具体影响,希望以此为广大研究人员提供有价值的参考。

粗集料粒径对混凝土抗压强度的影响研究

本文研究了粗集料粒径对混凝土抗压强度的影响。实验选用了不同粒径的碎石作为粗集料,并在高强、中强、低强基体条件下制备了混凝土试件进行对比分析。结果表明,粗集料粒径对混凝土抗压强度的影响因混凝土强度等级而异。在高强混凝土中,随着粒径增大,抗压强度先增大后减小。在中强混凝土中,影响相对较弱;在低强混凝土中,随着粒径增大,抗压强度逐渐降低。水灰比对混凝土抗压强度的粗骨料粒径效应有显著影响,而龄期影响较小。本文还探讨了粗集料粒径效应的机理和实验结果的局限性。

高性能混凝土中粗集料选择对抗裂性能的影响

本研究旨在探讨不同粗集料对高性能混凝土抗裂性能的影响。方法 实验中选用了三种不同粒径(15-20mm、20-25mm、25-30mm)、三种不同形状(圆形、棱角形、不规则形状)和三种不同强度的粗集料(高、中、低强度)进行测试。根据预设的混凝土配比,制备了标准尺寸的混凝土试件,并对其进行抗拉强度、抗压强度和裂缝宽度的测试。实验还包括混凝土的密实度和孔隙率检测。结果 实验结果表明,粗集料的粒径、形状和强度均显著影响混凝土的抗裂性能。20-25mm的粒径范围内的混凝土具有最低的裂缝宽度和数量。棱角形粗集料的混凝土展现了最优的抗裂性能,其抗拉强度和抗压强度均优于其他形状的集料。高强度粗集料的混凝土具有最小的裂缝宽度和数量,显示出最佳的抗裂性能。结论 适中的粗集料粒径(20-25mm)、棱角形状的粗集料以及高强度的粗集料能够显著提高混凝土的抗裂性能。优化粗集料的选择对于提高混凝土的整体性能和耐久性具有重要意义。

水锈面粗集料对混凝土性能影响研究

研究了20%、40%和60%掺量下单面水锈粗集料(风化面积≤1/4)与双面水锈粗集料(风化面积>1/4)对C30混凝土抗压强度、抗折强度、电通量、200次冻融循环下相对动弹性模量和质量损失的影响。使用扫描电镜分别观测了粗集料水锈面与正常表面的微观结构与成分组成,以及冻融前后混凝土中水锈面、正常面与砂浆之间的界面变化。结果显示:随粗集料中水锈颗粒含量的增加,混凝土的抗压、抗折强度和相对动弹模量降低,电通量与冻融循环质量损失增大。其中,抗折强度、电通量和相对动弹模量变化较为显著。在相同掺量下,双面水锈粗集料对混凝土性能的影响均大于单面水锈粗集料。SEM测试显示,粗集料水锈面表面疏松,水锈面与水泥浆在冻融前即存在细微裂缝,而经冻融循环后裂缝开始变得较为明显。从试验结果来看,在有抗冻性要求时,将双面水锈颗粒含量控制在25%以内是比较合理的,单面水锈颗粒含量超过60%时会对混凝土性能产生明显的影响。

粗、细钢渣集料对AC-13型沥青混合料性能的影响

将粗、细钢渣集料分别以体积法取代玄武岩制备了钢渣沥青混合料,并研究了其体积稳定性、高低温性能及水稳定性,并与全玄武岩沥青混合料进行了对比,结果表明:粗、细钢渣集料均会降低沥青混合料的体积稳定性,尤其是钢渣细集料;粗钢渣集料对沥青混合料的各项路用性能均存在不同程度的提升作用;细钢渣集料可改善混合料的低温性能,而对高温性能和水稳定性会产生不利影响,在取代水平为80%时,高温车辙深度可达2.235 mm,冻融劈裂TSR值低于80%,工程应用时其取代水平应小于40%。