钢渣透水混凝土路面数值模拟及结构设计分析

基于静态力学试验测定钢渣透水混凝土的孔隙率、抗压强度以及弹性模量之间相关性,将透水混凝土路面孔隙分成上、中、下三层,采用ABAQUS软件建模,以迁安市某市政道路为背景,分析不同孔隙率和不同面层厚度下主应力变化情况,并研究了不同降水条件下透水混凝土孔隙率和面层厚度的选择要求。分析结果表明:钢渣透水混凝土材料抗压强度与孔隙率之间具有线性相关系,而弹性模量和普通混凝土一样符合受立方体抗压强度影响的规律,但相比较普通的混凝土偏小;钢渣透水混凝土路面结构设计厚度需要最大主应力满足抗折强度以及透水层的总厚度满足透水所需厚度,对于该路段最合理最经济的路面结构层钢渣透水混凝土孔隙率为17%,厚度为22 cm;而当降水条件发生变化时,在不同降水条件下都存在一个理想路面结构层厚度和透水混凝土孔隙率。

不同骨料粒径钢渣透水混凝土力学性能分析及离散元模拟

为研究以废弃钢渣为骨料制备的透水混凝土力学性能,选用两种不同粒径的钢渣骨料制备透水混凝土,通过轴压及劈裂拉伸加载对其基本力学性能进行试验;并结合PFC 3D软件针对钢渣透水混凝土的破坏形态及破坏过程进行了数值模拟。结果表明:骨料粒径大小对钢渣透水混凝土的基本力学性能存在较大影响,骨料粒径越大其静态强度越高;同时通过模拟发现,加载工况下大粒径骨料断裂的位置分布较为均匀,加载过程中所消耗的能量较大,而小粒径试件断裂位置集中在某一条裂缝发育路径上,最终造成试件沿着主导裂缝发生破坏,并且钢渣透水混凝土的破坏过程存在明显的阶段性特征,在宏观裂缝出现前断裂数稳步增长,以荷载达到峰值点为临界点,断裂数开始急剧增加。

钢渣透水混凝土力学性能试验及路面结构设计

以某市政道路为例,应用ABAQUS有限元软件构建道路模型,分析了孔隙率、面层厚度下主应力变化趋势,并对不同降雨强度下钢渣透水混凝土最优孔隙率和面层厚度进行了分析。分析结果表明,钢渣透水混凝土弹性模量与普通混凝土弹性模量变化规律基本一致,但前者略小于后者;为保证最大主应力满足抗折强度要求、透水层厚度满足透水要求,最终将钢渣透水混凝土孔隙率确定为17%,路面结构层厚度取22cm。

VAE聚合物乳液对钢渣透水混凝土性能的影响

研究了VAE(醋酸乙烯—乙烯)聚合物乳液的掺入量对钢渣透水混凝土抗压强度、透水系数、用水量的影响,探讨了VAE聚合物乳液对钢渣透水混凝土性能的作用机理。结果表明,一定量的VAE乳液掺量可显著提高钢渣透水混凝土的抗压强度,略微降低透水系数。这对目前普遍强度不高的透水混凝土行业具有积极意义。

复合掺合料和聚合物对钢渣-碎石透水混凝土性能的影响

通过强度和收缩率试验、SEM分析,研究了复合掺合料和聚合物对钢渣-碎石透水混凝土强度、收缩性和微观结构的影响。结果表明,掺30%复合掺合料(硅灰与矿渣微粉复合)提高了钢渣-碎石透水混凝土的抗压强度和抗折强度,并可达到C30的要求;掺5%聚合物乳液进一步提高了钢渣-碎石透水混凝土的28 d强度,并显著降低了收缩率;掺入聚合物乳液后,加强了硬化水泥浆体内水化产物之间的联结作用,减少了毛细孔隙,有效改善了微观结构。

透水生态钢渣混凝土路面施工技术

以上海世博园区世博中心透水生态钢渣混凝土路面施工为例,提出了透水生态钢渣混凝土路面的施工技术措施,总结了该路面较普通混凝土路面的优越性,从而为同类型工程的施工奠定了基础。

透水生态钢渣混凝土路面施工技术

结合某公路施工建设项目,基于环保利用,对该公路路面采用透水生态钢渣混凝土,提出合理的钢渣混凝土配合比设计,针对各个施工环节提出可行的施工控制技术措施,为同类工程提供参考借鉴。

不同掺和料透水混凝土透水系数与孔隙率的关系探讨

研究了不同掺量粉煤灰、矿粉、钢渣粉对透水混凝土透水系数和孔隙率的影响规律及它们之间的关系,对比了同条件下7d、28d混凝土的透水系数。试验结果表明:W/B=(0.2-0.32)条件下,加入掺和料后,透水混凝土的透水系数与孔隙率均有不同程度的降低。同等条件下透水系数与孔隙率不呈线性关系,但有很好的相关性,通过曲线拟合得到了不同掺和料对应的关系式。28d透水系数与7d透水系数相近,但28d透水系数略有降低。