机制砂混凝土抗碳化性能研究

为研究水灰比、水泥用量和石粉掺量对机制砂混凝土抗碳化性能的影响,分别制备不同水灰比(0.60、0.52、0.44、0.36)、不同水泥用量(360 kg/m^(3)、400 kg/m^(3)、440 kg/m^(3)、480 kg/m^(3))和不同石粉掺量(0、3%、5%、7%、9%、12%、15%)的机制砂混凝土试件,对其进行为期3 d、7 d、14 d、28 d、56 d、120 d的加速碳化试验,并测定其碳化深度。试验结果表明:在28 d碳化龄期前,机制砂混凝土碳化深度增长快速,28 d后趋于平缓,碳化龄期为28 d的碳化深度可作为机制砂混凝土抗碳化性能的评价指标;机制砂混凝土的碳化深度与水灰比呈正相关关系,与水泥用量呈负相关关系,且碳化深度随石粉掺量的增加呈先减后增的趋势。研究表明水灰比、水泥用量和石粉掺量均影响机制砂混凝土的抗碳化性能,可为机制砂混凝土的抗碳化性能设计提供依据。

干湿循环下水泥改性膨胀土裂隙及渗透特性研究

为了研究水泥改性膨胀土在干湿循环下的工程渗透特性,设计水泥改性膨胀土的配合比,采取正交设计试验方法,通过图像分析软件PACS、无侧限抗压强度试验、室内渗透试验研究在干湿循环条件下水泥改性膨胀土的裂隙开展情况、强度衰减特性、水泥改性膨胀土渗透性能的变化规律。结果表明:土体渗透特性和强度受干湿循环次数的影响程度较大;在干湿循环条件下水泥改性的膨胀土含水率保持更稳定,抗裂率、强度、渗透率均得到明显的改善;低碱水泥土的裂隙率、强度衰减率、渗透率均大于普通水泥土。

复合外加剂对水泥混凝土冬季施工性能的影响研究

为解决冬季水泥混凝土施工和易性降低导致浇筑公路小型构造物困难的问题,通过开发一种复合外加剂以探究其对水泥混凝土性能的影响。将萘磺酸盐甲醛(SNF)、纳米二氧化硅(nanoSiO_(2))、松香皂(WSR)和硝酸钠(NaNO_(3))通过不同配比、不同掺量配成多种外加剂以制备水泥混凝土,对其流动性、离析和抗压强度进行研究。结果表明:最佳复合外加剂的配比(质量)为:SNF:0.4%;nanoSiO_(2):0.1%;WSR:0.05%;NaNO_(3):4.0%。最佳复合外加剂配比制备的混凝土流动性、离析和抗压强度均符合要求,可用于公路小型构造物水泥混凝土的浇筑与养护。

机制砂混凝土碳化后护筋性能研究

为探究机制砂混凝土碳化后对护筋性能影响,以孔隙溶液pH值、钢筋半电池电位和钢筋质量损失率作为评价护筋性能的指标,研究了水灰比、水泥用量和石粉掺量对机制砂混凝土碳化后护筋性能影响。结果表明:当降低水灰比和提高水泥用量时,机制砂混凝土碳化深度减小,孔隙溶液pH值增大,钢筋半电池电位增大,钢筋质量损失率降低,提高了机制砂混凝土碳化后的护筋性能。当石粉掺量在7%以内时,机制砂混凝土碳化深度减小,钢筋半电池电位增大,钢筋质量损失率降低,提高了机制砂混凝土碳化后的护筋性能;当石粉掺量超过7%时,呈现出相反的规律。

机制砂混凝土流变性能经时变化研究

优质河砂资源溃泛,全面用机制砂代替河砂是未来高强混凝土生产的发展方向。现用控制变量的方法,研究了缓凝剂、粉煤灰以及吸水树脂等因素对C50和C60机制砂混凝土流变性能的影响。结果表明:新拌C50和C60机制砂混凝土的坍落度在90 min内基本降为0 mm,粉煤灰会降低机制砂混凝土的坍落度损失速率;在缓凝剂的作用下,机制砂混凝土的屈服应力和黏度会随时间的增长而增大;在缓凝剂和吸水树脂的协同作用下,机制砂混凝土可以在较长时间内保持稳定的流变性能。

基于界面化学理论的机制砂混凝土强度形成机理研究

为探究机制砂混凝土强度形成的机理,基于新拌混凝土屈服应力计算式并结合界面化学理论建立了适用于机制砂混凝土抗拉强度预测模型,以水泥浆含量、粗骨料用量、石粉掺量、粉煤灰掺量作为试验变量,测定了机制砂混凝土不同龄期的抗拉、抗压强度,运用预测模型分析了水泥浆含量、粗骨料用量、石粉掺量、粉煤灰掺量对机制砂混凝土强度的影响机理。结果表明:该预测模型能直观地反映了抗拉强度与固相线浓度λ、胶凝材料体积分数Vb、水泥水化程度等因素的关系,能较好地分析机制砂混凝土强度形成机理。不同配合比的机制砂混凝土强度均随着龄期增长而增大,且强度增长规律与水泥水化程度增长规律基本一致。同一水胶比下,机制砂混凝土抗拉、抗压强度随着水泥用量增加而增大,水泥用量达到450 kg/m^(3)后,增长趋势趋于平缓;当粗集料用量小于1100 kg/m^(3),粗骨料用量对强度无明显影响,粗骨料用量超过1100 kg/m^(3)后,强度明显下降;机制砂混凝土的强度均随着石粉和粉煤灰的掺量增加而减小。

玻璃纤维改性沥青用于张力带的路面寿命和成本研究

在沥青混合料中添加纤维可以提升性能。作为木质纤维的替代品,玻璃纤维可以用于沥青玛蹄脂碎石等沥青混合料的添加剂。该文研究添加松散玻璃纤维对不同沥青混合料性能的影响。试验选择质量占比恒定为0.5%的玻璃纤维含量,通过循环间接拉伸试验研究玻璃纤维对沥青混合料疲劳和刚度性能的影响,进一步研究这些沥青混合料作为张力带的应用,并对其路面使用寿命和经济效益进行计算。结果表明:添加质量比为0.5%的玻璃纤维可使不同沥青混合料具有更好的疲劳和刚度性能,并且可以减小路面结构中沥青层的厚度。研究证明玻璃纤维改性沥青的性能较好,用玻璃纤维改性的沥青混合料铺设张力带可以显著降低路面成本。

热老化作用下石墨烯橡胶复合改性沥青性能研究

为了研究石墨烯橡胶复合改性沥青的老化性能,利用旋转薄膜烘箱(RTFOT)及压力老化箱(PAV)对石墨烯橡胶复合改性沥青试样进行短期老化及长期老化的室内模拟。采用橡胶沥青及基质沥青作为对比试验,将老化前后沥青试样的常规性能和微观性能进行对比分析。试验结果表明:石墨烯橡胶复合改性沥青在不同程度老化后,残留针入度比,软化点差及黏度老化指数相较于橡胶沥青及基质沥青显示出较强的抗老化性能。在微观试验中,石墨烯橡胶复合改性沥青亚砜基指数较小,耐老化性能得到明显改善,在荧光显微镜扫描中,石墨烯的添加在橡胶沥青中形成网状结构,并在老化后相较橡胶沥青较为稳定。

高黏改性沥青高温流动特性及感温性能研究

采用2种不同的高黏添加剂复配SBS改性沥青制备高黏改性沥青,通过流动模型及黏温曲线方程对高黏改性沥青的流动特性与感温性能进行研究。结果表明:采用流变指数来描述改性沥青的流动性具有良好的相关性,Ⅰ型、Ⅱ型高黏改性沥青和SBS改性沥青的流变指数随着温度的升高逐渐增大,温度为175℃时已接近牛顿流体;活化能研究表明,Ⅰ型高黏改性沥青的活化能较大,抵抗外界变形的能力较强,SBS改性沥青次之,Ⅱ型高黏改性沥青活化能相对最小。

水泥改性高液限黏土性能研究

为研究水泥对高液限土黏土的改性效果,文章以广西典型高液限黏土为研究对象,分别用普通硅酸盐水泥和低碱度硫铝酸盐水泥对高液限黏土进行化学改性,并对其击实特性、界限含水率和无侧限强度进行测试分析。结果表明,低碱度水泥土改性效果综合优于普通水泥土,当水泥掺量在3%、养护龄期达到7 d时改良效果较佳。

北部湾近海洪冲积低液限粉土颗粒组成试验研究

针对广西北部湾沿海地区的低液限粉土的颗粒组成问题,以土样结构性差异作为切入点,采用移液管法对不同状态的土样进行颗粒组成分析试验。试验结果显示土的结构性差异对土的颗粒组成分布有着重要影响。对土颗粒组成的新认识,为后续探讨该地区低液限粉土颗粒变异性以及确切的命名、工程性质评价提供了重要依据,在沿海公路路基修筑方面有重要的指导价值。

富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术

为研究富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术,以广西均昌隧道富水全强风化花岗岩地段突水突泥灾害处治实践为例,对隧道突水水泥灾害特征、诱发机制及防治措施进行深入研究分析。结果表明:富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害突发性强,演变速度快,次生灾害严重,影响范围大;隧道突水突泥灾害的孕险环境因素有长条状谷地汇水负地形、水资源丰富、导水通道发育、岩层水稳定性差,而超前勘探工作不充分、注浆效果不到位及施工扰动是主要致灾因子,岩体受地下水浸泡软化,岩层在静水压力作用下被击穿,掌子面发生局部渗流失稳,形成突水通道,渗流转变为管道流,形成突泥通道,在静水压力和动水冲刷的共同作用下迅速演化发展成突水突泥灾害,同时引发地表塌陷、河流断流、池塘干涸等次生灾害;通过修正帷幕注浆参数,隧道注浆治理段开挖面整体稳定性显著增强,稳定渗流量减少53.78%~80.19%,对隧道堵水加固效果明显,能有效防治突水突泥灾害,确保工程施工安全,缩短建设工期,增大工程效益。研究成果对全强风化花岗岩隧道防治突水突泥灾害具有一定指导意义。

连续刚构桥跨中节段混凝土接缝抗弯性能研究

为解决大跨径连续刚构桥在后期运营中常发生的刚度下降和跨中挠度持续增加的问题,采用节段混凝土接缝抗弯试验模拟连续刚构桥的悬臂施工,考虑试件是否分段以及分段后截面是否凿毛、钢筋布置状况、预应力等因素对大跨度连续刚构桥跨中挠度的影响规律进行研究,并对比分析不同弯曲下挠理论。试验结果表明:凿毛使接缝处混凝土结合能力得到有效提升;随着布筋间距的增大,节段混凝土抗弯性能的提升逐渐减弱;提高预应力施加大小能有效延缓梁体开裂时机,并且施加高水平的预应力更能有效地控制跨中下挠;在偏安全的情况下,以绝对静矩代替惯性矩的挠度计算值更接近实测值。研究结果为桥梁跨中节段接缝抗弯下挠控制提供了参考依据。

石墨烯橡胶复合改性沥青高温性能研究

为了研究石墨烯橡胶复合改性剂对沥青高温性能的影响,采用SBS改性沥青作为试验对照组,基于流变学原理,通过动态温度、频率扫描试验,分析改性沥青在动态加载条件下的黏弹性能与流变性能。研究结果表明:改性沥青的车辙因子、复数模量及黏度随着温度的升高而降低,在高温条件下石墨烯橡胶复合改性沥青相较于SBS改性沥青具有良好抗车辙性能与抗外力变形能力,且石墨烯的添加增强了改性沥青的弹性恢复能力,提高了沥青的高温稳定性能。

纤维高强轻骨料混凝土单轴受压力学特性试验研究

为了研究纤维增韧后的高性能混凝土的受力特性,进行了不同纤维种类及添加量、不同混凝土强度等级的单轴抗压试验,分析了高强轻骨料混凝土加荷破坏全过程,对增韧之后轻骨料混凝土的峰值应变、峰值应力变化规律进行研究,结果表明:增韧后的高强轻骨料混凝土与普通混凝土存在明显差异,加入纤维能够很好的减缓试块内部微小裂纹的发展,具有阻止裂缝,增强混凝土韧性的效果,且混凝土强度等级、纤维添加量及种类对其变化影响显著;增韧后的高强轻骨料混凝土试块的应力-应变曲线在下降段表现平缓,轻骨料混凝土中加入纤维使混凝土的强度有所减小,混凝土延展性提升,脆性得以改善,不同种类及掺加量纤维轻骨料混凝土均随混凝土强度等级的提高而提高;利用试验数据验证了新建峰值应力模型、峰值应变的可行性。

基于塔架智能主动调载技术的施工计算方法与应用

缆索吊装斜拉扣挂法悬拼过程中,塔架会随着拱肋节段的起吊、运输、拼装过程产生较大位移,从而影响拱肋线形和拼装精度,甚至影响安全。塔架智能主动控制是近几年提出并初步应用的施工控制方法,其核心内容是缆风初张力拟定和主动调载力计算。通过考虑缆索的几何非线性效应,提出了索的初张力拟定方法;结合影响矩阵法,提出了主动控制力的计算方法。建立塔架有限元模型,提取施工阶段影响矩阵,计算各施工阶段所需调载力,对比分析了调载效果,并根据计算结果拟定了初张力和调载设备并应用于平南三桥。实测结果表明,采用该方法拟定的初张力方案和千斤顶行程,能满足控制目标的要求,有效地将塔顶偏位控制在25 mm以内,对采用智能主动控制的缆索吊装施工设计有一定的参考价值。

近海洪冲积低液限粉土路基物理改良试验研究

为解决近海洪冲积低液限粉土路基承载能力不足、稳定性差的问题,文章基于沿海高速公路工程实例,采用物理改良方法对现场两种不同土进行互相掺配,并对该掺配土样进行了液塑限及重型击实、加州承载比(CBR)实验研究。试验结果表明:通过对现场两种不同土按比例互相掺配,其密度、强度、抗变形能力得到提高;低液限粉土的CBR主要受孔隙比及饱和度的影响,浸水对CBR值影响不大;在不排水条件下,随着上覆压力的增大,低液限粉土的承载能力降低。因此,可通过掺配,改善低液限粉土的级配和塑性指数,有效提高低液限粉土的强度、抗变形能力和水稳定性。

C6XP多功能钻机在岩溶隧道地质预报中的应用

文章基于C6XP-2多功能钻机在施工现场的钻进情况(掌子面岩体情况以及钻进过程中的排碴排水的情况等),结合施工现场所获取的钻进参数(主要为旋转速度、钻进速度、推进压力及扭矩等),分析了C6XP-2多功能钻机的使用性能、判断依据及其判别注意事项,为隧道施工以及风险评估提供依据。

颗粒材料自适应变形能力试验研究

为了探究颗粒尺寸、成型密度及集料类型对材料自适应变形能力的影响,建立了坍散值试验方法和压碎松散值试验方法,并以玄武岩和辉绿岩为代表来评价颗粒材料自适应变形能力。试验结果表明:不同粒径的集料,坍散值、压碎松散值及剪胀值均随成型密度增大而增大。在成型密度较低时,坍散值与压碎松散值近似相等,在成型密度较高时,二者差异变大。玄武岩T05级自适应变形协调能力的最低成型密度为1634~1715 kg/m^(3)。通过多组试验对比,成型密度是颗粒材料自适应变形能力最主要的影响因素。

港珠澳足尺钢桥面铺装疲劳加速加载模型设计研究

为建立科学合理的加速加载试验模型以供港珠澳大桥正交异性钢箱梁桥面板进行铺装材料比选试验,文章以横向拉应变为控制指标,通过有限元软件建立试验模型,并以沥青表面层和钢板底面层的应变幅值试验值和理论值的对比来验证模型的准确性。结果表明:在关键点位上两个幅值较为接近,同时应变幅趋势也基本一致。研究认为所设计的疲劳模型能满足实桥桥面铺装层试验的要求。研究过程可为钢桥面铺装模型设计工程提供理论借鉴。