摘要：基于响应曲面法设计试验,研究不同环境温度(0、-20℃)下水胶比(W/C)、集胶比(G/C)、氧化镁与磷酸盐质量比(M/P)对磷酸镁水泥(MPC)混凝土抗压强度和抗折强度的影响。使用Design-Expert软件对数据进行分析处理,得到的回归模型反映了3个因素对低温环境下MPC混凝土力学性能的影响规律。3个因素对低温环境下混凝土强度的影响程度为:W/C>M/P>G/C,MPC混凝土抗压强度和抗折强度随W/C的增大而降低。-20℃环境下MPC混凝土抗压强度和抗折强度随G/C的增大而降低,随M/P的增大而增大;0℃环境下抗压强度随G/C的增大而增大,随M/P的增大而降低;抗折强度随G/C的增大而降低,随M/P的增大而降低。-20℃环境温度下MPC混凝土7 d抗压强度和抗折强度在W/C为0.14、M/P为5.0、G/C为2.0时达到最大值。0℃环境温度下MPC混凝土7 d抗压强度在W/C为0.14、M/P为3.0、G/C为3.0时达到最大值;7 d抗折强度在W/C为0.14、M/P为3.0、G/C为2.0时达到最大值。模型预测强度值与试验实际强度值之间偏差不超过10%,模型显著性良好。

摘要：粗集料和细集料的特征参数是决定混合料性能的重要因素。传统测试方法由于试验仪器的限制,特征参数指标不易获得,数字图像处理技术的引入将直接快速地对集料特征参数进行采集分析。文中基于成像相关知识,采用基于LED背光源的图像采集平台对不同粒径范围的集料颗粒进行采集和定量分析,得到集料颗粒一次和二次特征参数与级配的相关性。结果表明,通过数字图像处理技术能够采集并分析集料颗粒特征参数,各特征参数与集料级配相关性较好,可为级配设计提供理论依据并表征混合料级配的粗糙程度。

摘要：为了揭示沥青混合料内部细观损伤对宏观性能的影响,基于DIC方法与四点弯曲疲劳试验,对不同粗集料接触状态的混合料细观损伤尺度效应进行研究。首先以颗粒堆积理论与粒子干涉理论为基础,提出可表征细观主骨架结构状态的颗粒接触主力链配位参数(npfc)计算方法。采用SAC设计方法,通过控制关键筛孔2.36~4.75mm的分计筛余质量百分比,设计4组可反映不同粒径尺寸集料组合形式的SAC16级配(B60S00~B60S15),计算不同级配沥青混合料对应的npfc。其次,结合DIC方法与四点弯曲疲劳试验,分析疲劳荷载作用下沥青混合料小梁试件水平应变场演化特征,并提出混合料疲劳损伤因子定量分析方法。最后对不同粗集料接触参数的沥青混合料的细观损伤演化特征、疲劳损伤因子槇DFD及表征宏观抗疲劳性能的Km进行分析。研究结果表明:随着疲劳荷载作用次数的增加,4种不同npfc混合料的水平应变量逐渐增大,各槇DFD也均显著增加;随着npfc的增大,槇DFD明显减小,当npfc=7.73~9.55时,槇DFD较小,混合料的疲劳细观尺度损伤叠加效应较小;同时,随着npfc增加,Km呈先增大后略微减小的趋势;当npfc=7.73~9.55时,对应的宏观抗疲劳性能较好;因此,选取合理的npfc可优化沥青混合料内部主骨架细观结构状态,减少细观尺度损伤叠加效应影响,提高沥青混合料的宏观抗疲劳性能。

摘要：回弹模量是表征粒料刚度和抵抗变形能力的一个重要指标。中国的《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)和美国路面力学-经验设计方法(MEPDG)均采用回弹模量作为沥青路面柔性基层的力学设计参数,用于表征基层材料在车辆动荷载作用下的刚度以及抗永久变形能力。首先,基于中外文献调研分析,介绍了粒料回弹模量的影响因素。其次,对中外回弹模量室内试验规程进行了对比分析,并结合室内粒料回弹模量试验结果,提出了粒料回弹模量室内试验方法中的不足和改进方案。最后,总结了中外现有常用回弹模量预测模型的主要考虑因素。研究成果有助于未来修订粒料室内回弹模量试验规程以及建立新的粒料回弹模量预测模型。

摘要：为分析冻融过程、道砟覆盖及降雨对多年冻土区铁路路基土体导热系数的影响,对青藏高原多年冻土区铁路路基试验段和天然地表土体开展导热系数、温度、水分原位监测。结果表明:融化期导热系数波动均明显大于冻结期,天然场地导热系数在冻结期大于融化期,而无道砟覆盖路基土体和道砟覆盖路基土体的导热系数在冻结期小于融化期,与通常的认知和温度场模拟取值相反;道砟层的保温和阻水效应导致道砟覆盖路基土体含水量和导热系数均小于无道砟覆盖路基土体,冻结期路基土体导热系数有减小趋势,道砟覆盖路基土体尤为显著;降雨入渗增大土体导热系数,低含水量的道砟覆盖路基土体导热系数对降雨的响应最强烈。寒区路基工程数值模拟时,应考虑水热变化对导热系数的影响,不宜采用固定相变区间的分段函数或阶跃函数预估导热系数。

摘要：为了揭示骨架结构粗集料接触参数对力学性能的影响规律,采用SAC方法设计12种级配,分析其对应不同粗集料接触状态混合料的力学性能.首先提出颗粒接触主力链配位数(npfc)计算方法;其次,基于抗压、抗拉及抗剪试验结果,分析npfc对其影响规律,并通过灰熵分析研究传统指标参数、贝雷法中的CA比、主骨架干扰因子和npfc对力学性能相关性影响程度.结果表明:随着npfc的增大,抗压强度与抗剪强度先增大后减小,抗拉强度总体呈上升趋势;对于不同粗集料接触状态的混合料,当npfc在6.33~7.73时,混合料综合力学性能较优.同时,灰熵分析结果表明:npfc与力学性能指标的相关度相对较高.选取合理的npfc可优化沥青混合料内部主骨架接触状态,提高骨架结构的稳定性与混合料力学性能.