基于工作性的湿喷射混凝土配合比设计

针对湿喷射混凝土的工作性存在可压送性与可喷性难于协调统一的特点,借鉴Chapdelain提出的可压送混凝土的最少胶浆理论,按照计算法与简易试验法确定了合成集料紧装堆积状态下的空隙体积,依据润滑层相对胶浆体积量公式计算了润滑层胶浆量,提出了基于工作性的湿喷射混凝土配合比设计方法,在隧道斜井应用中表明该方法可行。     

水泥混凝土路面沥青混凝土功能层剪切变形性能

为了防止水泥混凝土路面沥青混凝土功能层在车辆荷载作用下发生剪切破坏或过大的永久变形,采用自主开发的沥青混凝土功能层累积变形测试装置,对沥青混凝土功能层在重复荷载作用下的剪切变形性能进行了研究,并采用灰关联分析理论对其影响因素进行了分析.结果表明:沥青混凝土功能层累积变形测试装置能较好模拟沥青混凝土功能层实际受力状态,在重复荷载作用下,该功能层的累积变形均呈对数增长,试件一侧产生明显的累积变形;累积变形在3.0mm以下的试件,只是发生了变形、翘曲等现象,而发生内部压碎、断裂的试件,累积变形均在3.5mm以上;沥青混凝土功能层累积变形受沥青用量的影响最大,其次是矿料级配,空隙率影响最小;试验前后试件的侧向挤出变形大于压密作用导致的试件体积减小的变形,沥青混凝土功能层产生累积变形的主要原因是接缝处面板的剪切推挤作用,而非压密作用.     

掺复合减水剂道路混凝土路用性能研究

通过掺入自配的复合减水剂对道路混凝土的路用性能实验研究发现，该复合减水剂不但可使道路混凝土的强度提高，脆性降低，同时也使其耐久性能提高。     

应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能

通过对自主研发的Sampave等3种改性沥青结合料和不同级配的应力吸收层沥青混合料进行低温弯曲和低温蠕变试验,分析沥青结合料和矿料级配对应力吸收层沥青混合料低温抗裂性能的影响.结果表明:自主研发的Sampave特种改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能,但单一改性剂SBR改性沥青并不能达到应力吸收层沥青结合料的性能要求;矿料4.75 mm、0.075 mm筛孔通过率对其低温抗裂性能影响较敏感.     

细集料对沥青混合料体积和高温特性的影响

通过2种细集料(天然砂、机制砂)、2种级配(AC-13、Sup-12.5)沥青混合料的试验研究,分析了细集料类型和禁区对混合料体积指标和高温动稳定度的影响,结果表明机制砂更能有效提高混合料的高温性能,禁区的存在可有效限制细集料特别是天然砂的用量,以明显提高沥青混合料重载作用下混合料的动稳定度。而体积参数结果表明,Superpave设计方法中用固定空隙率4%标准来确定最佳沥青用量的方法是否合理有待进一步验证。     

SAMPAVE沥青混合料级配设计研究

SAMPAVE(Stress Absorbing Mixtures Pavement)沥青混合料是一种新型的延缓和防止反射裂缝的应力吸收层材料,具有抗裂、防渗、粘结等特性.根据变i法对SAMPAVE混合料进行矿料组成设计,并与AC-5、美国规范、科氏公司推荐的级配范围进行比较.结果表明,对于变i法设计的SAMPAVE混合料,级配上限、级配下限确定的沥青用量在设计工程级配沥青用量的±0.3%范围内,满足生产控制的要求,且SAMPAVE混合料具有优良的耐高温、耐低温、抗变形、耐疲劳、抗水损害等路用性能.     

级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响

为了分析集料级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响,采用变i法设计开级配大粒径沥青碎石(OLSM)的集料级配,通过浸水大马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验等性能试验,研究OLSM集料级配与其空隙率、强度、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等路用性能的关系.结果表明:随着i值的减小、粗集料含量的增加,OLSM的空隙率增大,强度、水稳定性和高温稳定性降低,低温抗裂性先提高后降低;并基于路用性能的技术要求,推荐了满足各项性能的OLSM集料级配.     

多孔混凝土基层层流状态临界水力梯度研究

渗透系数是表征多孔混凝土排水性能直接有效的指标,为应用Darcy定律测试多孔混凝土的渗透系数,必须首先给出Darcy定律对多孔混凝土的适用范围.从Darcy试验定律引出渗透系数的概念,分析了渗透系数的物理基础.通过类比管道流和多孔介质中的流动,提出Darcy定律对于多孔介质中流动的分类方法.利用自行研制的渗透仪,根据渗流速度与水力梯度的相关关系,得出为满足层流状态,不同级配、不同水泥用量多孔混凝土水力梯度的临界值,并提出常用配合比多孔混凝土的临界水力梯度建议值.     

贫混凝土基层沥青路面温度-荷载耦合应力分析

为了分析贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度-荷载耦合应力状况,通过三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量及基层缩缝宽度对沥青路面温度-荷载耦合应力的影响.研究表明:沥青面层厚度和基层缩缝宽度对路面温度-荷载耦合应力有显著影响;基层厚度和模量时耦舍应力的影响不显著.适当增加沥青面层厚度对预防反射裂缝十分有效;改变贫混凝土基层的厚度和模量对预防反射裂缝作用不大;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著.     

基质沥青老化行为与老化机理

在环境作用下沥青易产生静态硬化和氧化硬化,使沥青的流变特性发生改变,而严重影响沥青路面的耐久性,如何合理评价和选择沥青对确保路面使用品质至关重要.通过3种不同基质沥青的组分分析和不同老化状态下沥青的常规试验(针入度、软化点和延度试验)、SHRP试验(DSR(Dynamic Shear Rheometer)和BBR(Bending Beam Rheometer)试验)结果比较,结合FTIR(Fourier Transform Infrared)红外光谱试验结果,分析了不同老化状态下基质沥青的老化特性和机理.结果表明,常规试验可用来描述基质沥青老化前后性能变化,但它只能提供特定温度荷载频率下的试验信息,而SHRP试验可全方位反映沥青老化对沥青流变行为的影响,建议采用SHRP流变学指标特别是BBR试验结果评价沥青的老化特性.