水性环氧乳化沥青路用性能及其在微表处中的应用研究

为提高微表处路用性能,该文采用水性环氧树脂对乳化沥青进行改性并对改性乳化沥青相容性、微观结构、力学性能、流变性能及其混合料路用性能进行研究。储存稳定性试验表明:环氧乳液与乳化沥青相容性良好;随着水性环氧树脂掺量的增加,改性乳化沥青形成以环氧树脂为骨架结构的趋势;同时,随着水性环氧树脂掺量的增加,乳化沥青与集料黏附性、力学性能得到显著提升,在20%掺量下,黏结强度提高2倍以上,抗剪强度提升1倍以上;流变试验表明:水性环氧树脂能够提高乳化沥青抗车辙性能与弹性恢复率,高温性能得到显著提升。微表处混合料性能研究表明:水性环氧树脂能够显著提升乳化沥青水稳定性能、抗车辙变形性能,在掺量达到20%后,混合料水稳定性和抗车辙性能趋于稳定。综上所述,对于该文中改性乳化沥青体系,建议水性环氧树脂掺量为10%~20%。

凹凸棒土与纳米二氧化硅对高强石膏浆体3D可打印性的影响

本文研究了凹凸棒土(ATP)和纳米二氧化硅(NS)对3D打印用α半水石膏浆体泵送性、流变性、支撑性等可打印性及固化体力学强度的影响。结果表明,掺入ATP后,泵送力维持在(0.57±0.02)kN,浆体剪切应力与剪切应变曲线不随掺量增加而发生明显变化,0 h、4 h打印体坍塌角分别从空白组的24°、32°降至掺量为2.8%(质量分数,下同)时的8°、11°。与ATP相比,打印浆体掺加NS后泵送力明显增加,掺加2.8%NS浆体的泵送力是同掺量ATP浆体的近2倍,浆体剪切初始应力随NS掺量增加而增大。虽然掺加NS使浆体泵送阻力增大,NS较ATP对打印体的支撑性却明显提升,掺加2.8%NS打印体0 h、4 h均无明显坍塌。ATP和NS在1%~2%掺量时浆体均可打印,且固化打印体抗压强度均有所增加,但层间粘结强度均削弱约2/3。

净水功能型透水混凝土的组成设计研究

为净化雨水和补充地下水,设计了一类净水功能型偏高岭土基地聚合物透水混凝土。通过研究壳聚糖掺量、碱激发剂模数与碱当量对偏高岭土基地聚合物浆体力学、吸附特性的影响,制备了一种可用于透水混凝土的高吸附性浆体材料。基于此,进一步探讨了透水混凝土骨料堆积孔隙率、浆集比(P/A)等体积结构参数对其净水、透水与力学性能的影响。结果表明:随着壳聚糖掺量的增加,偏高岭土基地聚合物的强度呈先提高后降低的趋势,Pb^(2+)的吸附量呈增大趋势;随着骨料堆积孔隙率的增大,透水混凝土的力学和净水性能均减弱,透水性增强;随着浆集比的增大,透水混凝土力学与净水性能增大,透水性减小。最终设计出净水、透水与力学性能协调的透水混凝土,其28 d抗压强度、透水系数和Pb^(2+)去除率分别为20.1 MPa、0.67 cm/s和90.5%。

基于安山岩沥青混合料的疲劳准则研究

采用材料试验系统在20℃、10 Hz条件下对三种沥青混合料进行疲劳试验,采用模量控制法得到的疲劳寿命结果和采用耗散能变化率法以及归一化模量比法得到的疲劳寿命结果进行对比分析,结果表明:采用模量控制法确定疲劳寿命没有统一的标准,不具有物理意义.根据沥青混合料疲劳寿命与疲劳参数之间的幂函数关系模型对试验结果进行拟合,结果表明:耗散能变化率法和归一化模量比法都不能提供一个独立于材料类型的疲劳模型.

紫外光固化聚氨酯改性沥青及其混合料自愈合性能研究

针对当下微胶囊、钢纤维加热路面等自愈合路面在愈合次数、能耗、加热时间把握等方面面临的挑战,该文采用在紫外光下具有自愈合性能的聚氨酯作为改性剂制备紫外光固化聚氨酯改性沥青(UV-PU沥青)。分别采用动态剪切流变、低温小梁弯曲和四点弯曲疲劳试验对沥青胶结料、沥青砂浆和沥青混合料的自愈合性能进行研究。结果显示:室内试验时UV-PU沥青并未表现出特殊的自愈合性能,但经过一定时间日照后,其沥青砂浆及沥青混合料均表现出优于其他沥青砂浆及混合料的自愈合性能。

基于多目标的组合式桥梁护栏优化研究

为提高某组合式桥梁护栏的安全防护能力,并利用已施工的底部混凝土结构,对原护栏结构进行优化研究,得到优化护栏结构:高度提升至1300mm,底部混凝土结构不变,H型立柱,三层矩形管横梁,立柱和横梁通过防阻块和螺栓连接。按照五(SA)级碰撞条件模拟车辆碰撞护栏过程,仿真结果表明优化护栏安全性能满足要求,实车碰撞试验进一步验证优化护栏防护能力达到五(SA)级。优化护栏可继续使用已施工的原护栏混凝土结构,较原护栏防护能力大幅度提升,并可节省钢材用量,实现多目标优化要求。

基于理论计算的插入式立柱组合型桥梁护栏优化

为了提高护栏的安全防护能力,依据现行规范对五(SA)级组合型桥梁护栏的规定,结合施工现场已完成原设计混凝土基础施工的现状,提出一种插入式立柱组合型桥梁护栏优化结构:上部采用插入式立柱和3排优化横梁,下部为原设计混凝土基础。采用理论计算的方法对混凝土基础和优化设计的钢结构进行分析,结果表明该结构满足五(SA)级护栏的要求,实车足尺碰撞试验的结果进一步验证护栏优化结构防护等级达到五(SA)级。插入式立柱组合型桥梁护栏优化设计思路和理论计算方法可为相关组合式护栏设计提供直接指导。

装配式箱型通道在高速公路建设中的应用

高速公路通道、涵洞传统上多为现浇施工,由于施工水平参差不齐、施工工点分散等原因造成工程质量控制难度大。同时受材料周转周期、混凝土龄期、天气等影响,施工速度缓慢。文中依托鄂州至咸宁高速公路建设工程箱型通道采用标准化设计、工厂化预制、装配化安装施工技术进行研究,结果表明可以提高工程质量,有效缩短施工工期,降低工程造价和安全生产风险,节能环保,具有较好的经济效益和社会效益。