摘要：本研究测试了改性钢渣的物理特性和浸水膨胀率,利用X射线衍射仪(XRD),X射线荧光光谱分析仪(XRF),扫描电子显微镜(SEM)等对钢渣的矿物成分和微观形貌进行对比分析。设计配合比为AC-13C型的三种沥青混合料(改性钢渣,原始钢渣和石灰岩),通过浸水马歇尔、高温车辙等试验对沥青混合料路用性能进行对比。结果表明,改性钢渣浸水膨胀率降至1.69%,改性钢渣沥青混合料体积膨胀率降至0.4%;钢渣在经过草酸螯合剂改性处理后,草酸钙生成在钢渣表面和孔隙,改性钢渣物理特性和其沥青混合料基本路用性能均有提升,优于石灰岩沥青混合料;改性处理能达到消除钢渣中游离氧化钙的效果,改性处理后的钢渣表面能形成草酸钙保护层,降低钢渣膨胀率的同时提升其力学性能。

摘要：由于就地热再生旧料(Reclaimed asphalt pavement,RAP)的异同性,目前还没有对设计热再生沥青混合料的最合适方法达成共识。因此,通常基于符合高速公路法规中马歇尔沥青混合料设计方法进行设计,这并不能保证充分地利用RAP且需要大量的时间和劳动成本。本工作通过改进多点支撑骨架状态模型提出了一种热再生沥青混合料配合比的设计方法,设计了四种不同RAP掺量下的热再生沥青混合料;然后通过高温车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验和间接拉伸疲劳试验测试不同RAP掺量下的新方法设计的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等路用性能,并与沥青玛蹄脂(Stone mastic asphalt,SMA)热再生沥青混合料进行对比。结果表明:新方法设计热再生沥青混合料的高温稳定性较SMA提升了10%左右;水稳定性增强了1%~2%;而低温抗裂性有些许的下降,但仍满足规范要求;在RAP掺量小于40%时,新方法设计的热再生沥青的疲劳寿命和SMA相当,当RAP掺量大于40%时,新方法设计的热再生沥青疲劳寿命显著降低;因此确定了新方法设计的最大粒径为16 mm的热再生沥青混合料的最佳RAP掺量为40%左右。

摘要：为确定聚甲醛(POM)纤维长度和掺量对机场道面混凝土力学性能的影响机制,利用L_(9)(3^(3))正交表设计了9组正交试验组,主要研究3种不同水胶比、3种POM纤维长度、3种POM纤维掺量对机场道面混凝土抗压及抗弯拉强度影响的显著性。基于正交试验强度敏感性分析结果,进一步分析了POM纤维长度和掺量对机场道面混凝土力学性能的影响。结果表明:基准组试件在荷载到达限度后迅速降低,表现出脆性损坏特点,而POM纤维增强组试件的裂纹扩展较慢,表现出一定的延性损坏特点,POM纤维能够有效抑制混凝土裂纹的扩展,改善混凝土脆性,起到增韧的作用;与基准组相比,纤维增强组抗压强度和抗弯拉强度分别在0.6%~10.1%和15%范围内波动,纤维长度和掺量的改变并不能引起混凝土抗压和抗弯拉强度发生显著变化;POM纤维长度和掺量对机场道面混凝土主要控制指标28 d抗弯拉强度的影响远小于水胶比,纤维掺量对力学性能的影响小于纤维长度,且难以通过邓肯氏检验确定3个因素的最优水平;POM纤维对机场道面混凝土残余抗弯拉强度(韧性)有显著提升,12 mm POM纤维在1.2%混凝土体积掺量时对韧性提升效果最优,并据此认为其对机场道面混凝土28 d抗弯拉性能改善效果最好。

摘要：为了探究钢渣沥青混合料薄层罩面层间剪切破坏机理,设计一种间断级配钢渣沥青混合料和两种构造深度的表面层,研究表面层构造深度、温度、SBR改性乳化沥青用量和应力比对钢渣薄层罩面层间剪切性能的影响。通过马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验和动稳定度试验评价薄层罩面及表面层沥青混合料的基本路用性能,直剪试验和剪切疲劳试验评价薄层罩面层间抗剪切性能。研究结果表明:钢渣集料的压碎值和磨耗值明显低于石灰岩集料,且与沥青的粘附性好,使得钢渣沥青混合料的路用性能优异;层间抗剪强度主要受温度控制,在相同测试温度下,随着黏结材料用量增加,表面层与薄层罩面的层间接触状态得到改善,从而提高了抗剪强度,但过量的黏结材料在表面层与薄层罩面之间形成滑动层,导致构造深度对层间剪切强度的作用减弱;薄层罩面的层间剪切疲劳寿命随应力比的升高而降低,通过剪切疲劳试验得到了疲劳寿命方程。

摘要：为确定路面结构组合(A)、粘结方式(B)、黏结材料(C)及其交互作用(A×B,A×C,B×C)对沥青混凝土路面加铺环氧沥青超薄罩面层间抗剪强度影响的主次顺序和显著性,根据正交试验方法设计试验方案,开展了试验研究.利用自制可拆卸模具,采用轮碾成型机制备3种路面结构组合的复合试件,下面层为AC-20,上面层分别为SAC-13、SAC-10、AC-10.3种类型复合试件的层间界面情况分别为冷粘结无黏结材料、冷粘结有黏结材料、热粘结无黏结材料、热粘结有黏结材料.利用自行设计加工的45°斜剪夹具对复合试件进行常温斜剪试验.结果表明:相比于界面未做任何处理(冷粘结无黏结材料)的复合试件抗剪强度,黏结材料、热粘结以及两者的联合三种工艺对层间抗剪强度的平均增长率分别为29.5%、60.7%、94.1%;三个因素及其交互作用对复合试件层间抗剪强度影响的主次顺序为:B、C、A、B×C、A×B、A×C;其中A、B、C为高度显著因素,交互作用B×C为有一定影响因素,交互作用A×B、A×C为非显著因素.试验研究结果可为类似铺筑工程提供参考依据.

摘要：采用水玻璃(复掺氢氧化钠调整模数)激发粒化高炉矿渣活性制备碱矿渣净浆试样。采用抗压强度测试、X-射线衍射(XRD)、综合热分析(TG-DSC)等技术手段研究了激发剂碱浓度(4%、6%、8%)及模数(0.75、1.00、1.50、2.00)对碱矿渣胶凝材料抗压性能及水化产物的影响。研究结果表明:激发剂模数较低时(0.75和1.00),碱矿渣胶凝材料抗压强度随着碱浓度的增加而呈下降趋势;激发剂模数较高时(1.50和2.00),试件强度在碱浓度为6%时达到最大值。在相同碱浓度下,激发剂模数为1.50时试件抗压强度值最大。碱矿渣胶凝材料主要水化产物为C-S-H凝胶,同时伴有C-A-S-H凝胶生成。另外观测到少量斜方钙沸石(CaAl_2Si_2O_8·4H_2O)的生成。在部分配合比中还观测到水滑石(Mg_6Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O)的存在。碱浓度较高的碱矿渣胶凝材料中生成了较多的C-S-H水化产物。激发剂模数较高时(1.50和2.00),更有利于碱矿渣中C-S-H水化产物的生成。碱浓度/模数较低时,C-S-H产物结晶度有所提高。相较于C-S-H凝胶结晶度,其生成量对碱矿渣胶凝材料抗压强度的影响更为显著。

摘要：为了更好地阻止混凝土裂缝导致混凝土结构耐久性的劣化,试验将水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW)内掺入混凝土中,研究该材料对混凝土裂缝自愈合性能的影响。试验采用内掺量为0%、1%、2%、3%的水泥基渗透结晶型防水材料的混凝土,通过对其抗压强度回复率,劈裂抗拉强度回复率和二次抗渗压力的测定,确定了该材料的最佳掺量,并采用扫描电镜对其微观结构进行了分析。试验结果表明,内掺量为1%的水泥基渗透结晶型防水材料的混凝土自愈合性能最佳,混凝土内部晶体的数量增加和形貌改变是其自愈合性能提高的根本原因。

摘要：本文采用等体积代换法设计钢渣沥青混凝土配合比,应用间接拉伸疲劳试验对比了钢渣沥青混凝土与普通沥青混凝土的疲劳性能,通过数字图像相关(DIC)方法研究了两种沥青混凝土在疲劳过程中的应变变形积累。试验结果表明,采用钢渣代替天然集料后,显著提高了沥青混凝土的抗变形能力和抗疲劳性能,以细钢渣代替天然细集料的性能提升效果最为显著。

摘要：本研究基于FRANC2D(Fracture Analysis Code in 2Dimensions)二维断裂分析有限元软件,并结合大型有限元软件ABAQUS,对Cu/WCp双层及多层功能梯度材料的疲劳裂纹扩展进行数值模拟研究,控制疲劳裂纹沿不同梯度方向扩展,计算出裂纹扩展中的应力强度因子幅(ΔK),绘制出疲劳裂纹扩展速率曲线,以及裂纹扩展速率和裂尖距界面距离l的关系曲线(da/dN-l),将模拟计算结果与试验结果进行对比分析。研究表明:结合FRANC2D和ABAQUS的数值模拟方法,在比较复杂的叠层功能梯度材料有限元模型建立中具有很大的优势,可以快速地计算功能梯度材料的应力强度因子值;发现材料梯度层间界面的存在以及材料梯度含量的变化,对功能梯度材料裂纹扩展的整个阶段都存在很大影响;梯度层的数量对功能梯度材料的疲劳裂纹扩展速率也有一定影响。

摘要：通过使用Midas有限元软件建立模型,通过改变设计参数,对基坑及周围环境的影响规律进行探究,研究设计参数改变对基坑及周围环境造成的影响.结果表明:逆作法基坑施工过程中,基坑周边地表沉降曲线的形状为凹陷形,最大沉降位置大约在基坑边外0.57倍基坑深度处,2倍基坑深度为基坑开挖对于周围地表影响的主要范围.当存在既有建筑时,浅基础周围地表最大沉降相较于无建筑时增大0.5倍,临近桩基础周围地表最大沉降增大37.9%;围护结构刚度在一定范围内增大可以有效减少变形,并且选择合理的一次开挖深度可以使得基坑开挖对周围环境产生的影响有效减小.