Anti-Crack Performance of Low-Heat Portland Cement Concrete

The properties of low-heat Portland cement concrete（LHC） were studied in detail. The experimental results show that the LHC concrete has characteristics of a higher physical mechanical behavior, deformation and durability. Compared with moderate-heat Portland cement（MHC）, the average hydration heat of LHC concrete is reduced by about 17.5%. Under same mixing proportion, the adiabatic temperature rise of LHC concrete was reduced by 2 ℃-3 ℃,and the limits tension of LHC concrete was increased by 10× 10^-6-15×10^-6 than that of MHC. Moreover, it is indicated that LHC concrete has a better anti-crack behavior than MHC concrete.

高掺量胶粉/SBS改性沥青及其混合料的路用性能

为了提高废旧轮胎利用率,降低沥青生产成本,发挥胶粉和SBS两种改性沥青的优势,通过优化制备工艺和材料掺量,研究沥青的三大指标、黏度、弹性恢复、储存稳定性,确定了胶粉/SBS复合改性沥青的胶粉最佳掺量为42%,裂解剂的最佳掺量为1.5%。以制备的高掺量复合改性沥青混合料为主要研究对象,其他5种沥青混合料为对照组,包括基质沥青混合料、3%SBS改性沥青混合料、21%普通掺量的胶粉改性沥青混合料、42%高掺量胶粉改性沥青混合料以及21%胶粉+3%SBS普通掺量复合改性沥青混合料,通过车辙试验、低温小梁弯曲试验等分析各个改性沥青混合料的性能。结果表明,比起其他5种沥青混合料,高掺量胶粉/SBS复合改性沥青混合料有优异的高温抗车辙、低温抗开裂和水稳定性,为进一步研究胶粉/SBS改性沥青的应用起到了推广作用。

高效缓凝减水剂与氧化镁膨胀剂对混凝土性能的影响

研究了不同高效缓凝减水剂(柠檬酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸镁、柠檬酸锂)分别与氧化镁膨胀剂的共同作用对混凝土工作性、力学性能、干燥收缩、抗裂性能的影响。结果表明:柠檬酸锂对掺氧化镁膨胀剂混凝土拌合物的坍落度有负面影响,但柠檬酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸镁能在一定程度上改善混凝土的工作性;各高效缓凝减水剂均可提高混凝土的力学性能;葡萄糖酸钠、柠檬酸镁、柠檬酸锂均可减少混凝土的干燥收缩;柠檬酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸镁均对氧化镁膨胀剂在混凝土中的补偿收缩作用有正向影响,其中,柠檬酸镁、葡萄糖酸钠的效果相对更好;柠檬酸对掺氧化镁膨胀剂的混凝土早期开裂性能有负面影响,会促进裂缝的产生。

纤维-内养护轻集料复合增强高性能混凝土的收缩与抗裂性能研究

为缓解高性能混凝土的高收缩、易开裂等体积稳定性不足问题,基于纤维-内养护材料的复合作用,采用非接触式自收缩仪和平板法对不同轻集料内养护剂替代率(10%~20%)、纤维组合(钢纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维)条件下的高性能混凝土自收缩性能和抗裂性能进行分析。结果表明:1)轻集料的替代率对降低早期自收缩效果显著,可将3 d、28 d自收缩率分别降低42.8%~62.6%、14.5%~32.8%,但也会增加自收缩率在28 d后的增长速率;2)纤维与轻集料的组合作用可进一步将28 d自收缩率最大降低45.8%,且可将28 d后的自收缩增长率降低60%(1.2μm/d~1.44μm/d);3)轻集料和纤维的掺入对减少裂缝面积、裂缝条数和最大裂缝宽度、长度具有显著效果,3种纤维对裂缝面积削减效果依次为钢纤维<聚丙烯纤维<混杂纤维,且混杂纤维还可进一步减少后期裂缝面积的发展速率;4)纤维与20%轻集料替代率组合作用下,产生的相对抗裂指数为94.7%~98.7%,同时可将最大裂缝长度和宽度分别削减92.7%和90%;5)纤维-内养护材料的复合作用可显著提升高性能混凝土的收缩和抗裂性能,可在工程实践中予以推广。

粒化高炉矿渣粉沥青混合料路用性能研究

为了拓宽废弃粒化高炉矿渣的利用途径,文中采用不同比例的粒化高炉矿渣粉代替矿粉后,进行AC-13C沥青混合料配合比设计,并对其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性等路用性能进行对比分析。结果表明,将粒化高炉矿渣粉作为填料应用于沥青混合料中,提高了沥青混合料的高温稳定性和高温水稳定性,但降低了其低温水稳定性。当粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%时,沥青混合料的低温抗裂性可以得到提高,而当粒化高炉矿渣粉替代率超过75%时,沥青混合料的低温抗裂性降低。综合分析结论得出,AC-13C沥青混合料的粒化高炉矿渣粉替代率不超过50%。

水泥代替矿粉对热拌再生沥青混合料的路用性能影响

以再生沥青混凝土AC-20为研究对象,用水泥分别替代各级配矿粉用量成型试件,通过马歇尔实验、冻融劈裂试验和低温劈裂试验研究水泥替代矿粉对沥青混凝土高温稳定性、水稳定性和低温稳定性的影响规律。试验结果表明水泥用做填料具有一定的优越性,能够提高沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性,对提高沥青混凝土的路用性能,降低工程造价具有重要的意义。研究成果可为废旧沥青混合料的再生利用提供一定的参考。

高碳铬铁渣稀浆封层路用性能研究

为解决高碳铬铁渣堆存及开采石料造成的环境污染和破坏问题,以高碳铬铁渣作为集料,分别以不同粒径替代稀浆封层混合料中玄武岩,通过车辙试验、湿轮磨耗试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、摆式仪测定路面摩擦系数试验对稀浆封层混合料的抗车辙性能、抗水损害性能、低温抗裂性能及抗滑能力进行评价。结果表明:将高碳铬铁渣作为集料替代玄武岩,可明显地提高稀浆混合料的抗车辙性能、低温性能及抗滑能力,4.75 mm~9.5 mm粒径的铬铁渣影响最为显著;铬铁渣的掺入会降低稀浆混合料的抗水损害能力,随着铬铁渣代替量的增加而降低,高碳铬铁渣在稀浆封层中具有一定的适用性。

免蒸养抗开裂超高性能混凝土的制备及性能研究

为进一步提高超高性能混凝土(UHPC)抗开裂性能,降低生产制备中热养护所产生的能耗,通过复合掺入硫铝酸盐水泥(CSA)熟料制备了一种免蒸养抗开裂UHPC。基于最紧密堆积原理对UHPC原材料配合比进行设计,评价了UHPC的工作性能、力学性能、抗开裂性能。结果显示:制备的UHPC工作性能优异,随CSA熟料掺量的增加,UHPC的流动度减小,凝结时间缩短;CSA掺量为10%时,UHPC的流动度为240 mm,抗拉强度为7.848 MPa,28 d抗压强度为146.3 MPa,7 d总收缩值约为3000με,抗裂指数为11.23%。

不同高黏剂对排水沥青磨耗层路用性能的影响

采用不同高黏改性剂对SBS改性沥青进行改性获得高黏改性沥青,通过高温车辙、低温小梁弯曲和冻融劈裂试验对不同高黏改性排水沥青磨耗层的高温、低温和水稳性能进行研究。结果表明,高模量剂B对SBS改性沥青的改性效果最佳,高模量剂B改性沥青60℃动稳定性达到11665次/mm,弯曲破坏应变为3862uε,冻融劈裂残留强度比为91.5%。

活化胶粉类高粘弹改性沥青超薄罩面应用技术研究

为探究活化胶粉类高粘弹改性沥青混合料在超薄罩面中的适用性,采用车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验等对比高粘弹改性沥青和SBS改性沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能,并依托G30线嘉峪关段铺筑试验段。结果表明,相较于SBS改性沥青混合料,高粘弹改性沥青混合料的高温性能提升约70%,水稳定性能提升约20%,低温性能提升约10%,可显著改善路面的服役状况。

双层排水沥青路面试验段路用性能研究

文中以某高速公路工程为例,通过车辙试验、小梁弯曲试验等方法,评价PAC-10和PAC-16双层排水沥青路面的路用性能。试验结果表明,双层排水沥青路面的高温稳定性能、低温抗裂性能以及水稳定性良好,PAC-10和PAC-16试件的动稳定度均达到规范标准,相比之下,PAC-16的路用性能更好,更符合工程施工要求。

基于IDEAL-CT试验评价超薄磨耗层抗裂性能及指标分析

为分析IDEAL-CT试验在评价超薄磨耗层沥青混合料抗裂性能时的适用性,结合该试验对12组超薄磨耗层沥青混合料进行测试,得到最大荷载、断裂能、裂缝扩展指数和抗裂指数4个指标;首先分析了各指标对沥青混合料抗裂性能排序的影响,然后采用熵权法和高低分组法对抗裂指标的区分度进行分析。结果表明:不同指标在评价沥青混合料抗裂性能时存在显著差异甚至相反的情况,从区分度来看抗裂指数和裂缝扩展指数最优,而最大荷载和断裂能不宜用于评价超薄磨耗层沥青混合料的抗裂性能。

彩色沥青路面抗滑磨耗层路用性能研究

为了提升彩色沥青路面抗滑磨耗层的路用性能,文章以环氧树脂胶结料和玄武岩碎石为试验对象,在实验室条件下,模拟了玄武岩不同撒布量对彩色沥青路面抗滑磨耗层的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定和抗滑性能等路用性能的影响,试验结果表明:随着玄武岩撒布量的增加,彩色沥青路面抗滑磨耗层的路用性能表现出先增大后减小的变化趋势,当玄武岩撒布量达到70%时,彩色抗滑磨耗层的路用性能表现最优。

同岩性集料的沥青混合料路用性能研究

采用三种同岩性集料的沥青混合料进行水稳定性能、低温抗裂性能及高温稳定性能试验,结果表明,三种同岩性集料的沥青混合料的路用性能均满足规范要求,低温抗裂性能和水稳定性能劣于不同岩性集料的沥青混合料,高温稳定性能优于不同岩性集料的沥青混合料。掺加一定量的抗剥落剂,能改善同岩性集料的沥青混合料的低温抗裂性能和水稳定性能。

直投式聚乙烯改性沥青混合料的路用性能

通过直投式聚乙烯改性沥青混合料配合比设计,研究了其路用性能,主要包括高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性。结果表明:对比直投式聚乙烯改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料,直投式聚乙烯改性沥青混合料油石比相对于SBS改性沥青混合料少,约低0.1%~0.2%;直投式聚乙烯改性沥青混合料的稳定度和动稳定度相对于SBS改性沥青混合料高,动稳定度约为SBS改性沥青混合料的1.3~1.5倍,说明采用直投式改性对于高温稳定改善效果显著;直投式聚乙烯改性沥青混合料低温抗裂性和水稳定性均较好,低温弯曲破坏应变高于规范要求的2500με,但弯拉强度和弯拉应变均低于SBS改性沥青混合料,对于低温影响性能改善不如SBS改性明显;工程验证的结果与室内试验的结果相当,表明直投式聚乙烯改性沥青混合料具有良好的路用性能;从造价方面来说,采用直投式聚乙烯改性相对于SBS改性造价低,具有良好的经济价值;直投式沥青改性剂可直接混入矿料和基质沥青之中,并通过混合搅拌等方式产出改性沥青混合料,这样可有效减少改性剂加工、储存等诸多繁琐的环节,有效实现资源和能源成本的节约,从而为直投式聚乙烯改性沥青的应用提供技术基础。

纤维改性复合沥青混合材料的制备及性能研究

沥青作为施工材料具有良好的延展性、隔音等优点,但其在抗低温、高温等方面存在缺陷。选取纳米TiO2/ZnO以及玄武岩纤维作为改性剂,通过高速剪切法制备改性复合沥青混合材料,并借助于响应曲面法,确定了其油石比、纳米改性剂以及玄武岩纤维的最佳配比,有效改善了复合沥青混合材料的低温抗裂性能、抗疲劳性能及高温抗车辙性能。

再生粗骨料沥青混合料路用性能试验研究

通过车辙试验、小梁弯曲试验和水稳定性试验测试了不同再生粗骨料掺量的70号道路石油沥青混合料和SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性,试验结果表明:随着再生粗骨料掺量的增加,沥青混合料的动稳定度先增大后减小,破坏应变减小,浸水残留稳定度增大;再生粗骨料掺量为40%和60%左右时,70号道路石油沥青混合料和SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料的动稳定度分别达到最大;再生粗骨料掺量一定时,SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料的动稳定度、破坏应变和浸水残留稳定度均优于70号道路石油沥青混合料。结合《公路沥青路面施工技术规范》对沥青混合料的要求,得出了不同再生粗骨料时70号道路石油沥青混合料和SBS(Ⅰ-D)改性沥青混合料的适用性。

园林景观造型用的改性木质纤维/石墨沥青瓦制备及性能测试

试验通过木质纤维和鳞片石墨,对园林景观造型用的沥青瓦进行改性,制备了一种木质纤维-石墨沥青瓦,并研究其性能。试验结果表明;木质纤维-石墨沥青瓦具备较好的低温抗裂性;当温度为35、65℃时,木质纤维-石墨沥青瓦的稳定系数分别为22.4、8.3,高温稳定性良好;软化点高达66.8℃,说明抗老化性较好;木质纤维-石墨沥青瓦在耐酸碱腐蚀中残留比面积均超过90%,说明化学稳定性良好;木质纤维-石墨沥青瓦在高低温循环16次时的撕裂强度仅降低5.9%,说明热震稳定性较好。制备的木质纤维-石墨沥青瓦综合性能较好,优于普通沥青瓦,可应用于乡村绿色园林景观建筑造型中。

紫外老化对复合改性沥青混合料路用性能影响

沥青混合料在高海拔地区由于恶劣的环境因素影响导致其性能衰减,其中较大辐照度的紫外线使路面在短期内出现“泛白”现象,影响沥青面层的使用寿命。选取几种抗紫外老化复合改性沥青方案进行室内沥青混合料抗紫外老化研究。借助自主开发的耐气候环境老化箱对沥青混合料进行紫外老化模拟试验,研究复合改性沥青对混合料抗紫外老化的效果。结果表明与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性沥青相比,L64和L4分别比SBS改性沥青未老化之前的断裂能分别提升了8.16%和5.86%,L64和L4紫外老化后的复合改性沥青具有更好的抗裂性能和抗疲劳性能以及高温稳定性,其结果对于预防沥青路面紫外老化具有较大的工程价值。

低温升抗裂耐蚀大体积砼制备技术及其无冷却水管施工方法

大体积砼在桥梁工程建设中应用广泛,但大体积混凝土温度裂缝发生率较高,易影响结构承载力及耐久性。目前国内外大体积砼施工中存在中低热特种水泥采购困难、布设冷却水管成本较高、新型相变储能材料应用难度较大等问题。针对以上问题,进行了低温升抗裂耐蚀大体积砼制备技术及其无冷却水管施工方法研究。相比传统大体积砼,低温升抗裂耐蚀大体积砼可采用普通水泥实现混凝土低温升、高抗裂及优异耐久性能,在无冷却水管情况下,降低开裂风险,避免温度裂缝。特别是解决了缺水、高侵蚀及其他恶劣环境下大体积砼难以布设冷却水管、耐久性能较差等难题,并成功应用于多项工程实例。