第36卷第22期西建筑 Vol. 36No. 22 山2010年8月Aug. 2010SHANXI ARCH ITECTURE
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文章编号:1009 6825(2010) 22 0179 03
就地热再生沥青混合料抗冻融循环性能试验
陈静云 孔令然 李正阳
摘 要:依托实际工程就地热再生项目, 研究了热再生沥青混合料劈裂抗拉强度随冻融循环次数的变化情况, 结果表明:经过合理设计再生沥青混合料, 抗冻融循环性能与新沥青混合料的劈裂抗拉强度都随着冻融循环次数的增加而明显减小, 并逐渐趋于稳定。
关键词:再生沥青混合料, 冻融循环, 劈裂强度, 劈裂强度比中图分类号:T U 502
沥青路面的冻融破坏是当前沥青路面早期破坏的主要形式之一。近年来, 我国的公路建设飞速发展, 部分公路已开始进入大、中修期, 大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃, 一方面造成环境污染, 另一方面是一种资源的浪费。本文依托实际工程就地热再生项目, 以室内冻融劈裂试验为依据, 探讨冻融循环对再生沥青混合料劈裂强度的影响。
文献标识码:A
原路面采用辽河90号基质沥青, 集料采用石灰岩, AC 16 型矿料级配。为了增强再生沥青的低温路用性能, 增加沥青的耐久性能, 选用SBS 改性剂来改性再生沥青。
按照规范JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法, 测定旧沥青混合料中的沥青含量, 并测定沥青混合料中的矿料级配, 测定结果见表1。
由表1可以看出旧沥青混合料中集料细化严重。度, 说明采用GM (1, 1) 模型模拟已经达到了最佳逼近的程度。参考文献:
[1] 吴相豪. 预估海港工程混凝土氯离子浓度分布新方法[J]. 水利水运工程学报, 2006(1) :20 23.
[2] 孟宪强, 王显利, 王凯英, 等. 海洋环境混凝土中氯离子浓度
预测的多系数扩散方程[J]. 武汉大学学报(工学版) , 2007, 40(3) :40 42.
[3] 于林军, 荣艳倩, 刘文光. 基于氯离子浓度的混凝土构件耐
久性寿命预测[J]. 黑龙江科技信息, 2009(30) :48 50. [4] 吴相豪, 李 丽, Xiang hao WV , 等. 海港码头混凝土构件氯
离子浓度预测模型[J].上海海事大学学报, 2006, 27(1) :28 30.
[5] 吴 瑾, 吴胜兴. 海洋环境下混凝土中钢筋表面氯离子浓度
的随机模型[J].河海大学学报(自然科学版) , 2004, 32(1) :30 32.
[6] 卫 军, 余 , 董荣珍, 等. 干湿循环条件混凝土内氯离子
输运试验拟合与分析[J]. 东南大学学报(自然科学版) , 2006(2) :8 10.
[7] 刘思峰, 谢乃明. 灰色系统理论及其应用[M ].北京:科学出版社, 2008.
[8] 姚昌建. 沿海码头混凝土设施受氯离子侵蚀的规律研究
[D]. 杭州:浙江大学, 2007.
1 路面材料及其路用性能
序列x 具有绝对灰度为 的灰指数规律; 当
4 工程实例分析
对嘉兴港一码头进行氯离子浓度检测, 检测进深为7mm, 氯离子浓度由浅到深的分布为表1中的实测数据[8]。光滑比在[0, 0. 5]范围内时即为准光滑序列, 灰指数在[1, 1. 5]范围内时即为满足准灰指数规律[7]。由表1中的光滑比、灰指数可知实测数据序列适用于GM (1, 1) 建模。计算后的各个数据见表1。实测值与模拟值的比较如图1所示。
表1 误差检验表
实测数据0. 63700. 31700. 18500. 12800. 07610. 04720. 03140. 01610. 01060. 0081
光滑比0. 49760. 19390. 11240. 06010. 03510. 02260. 01130. 00740. 00560. 4976
灰指数1. 49761. 19391. 11241. 06011. 03511. 02261. 01131. 00741. 00561. 4976
004,
模拟数据0. 63700. 30880. 19400. 12190. 07660. 04820. 03030. 01900. 01200. 0075
残差0. 0082-0. 00900. 0061-0. 0005-0. 00100. 0011-0. 0029-0. 00140. 00060. 0082
相对误差0. 02590. 04890. 04730. 00710. 02040. 03610. 18140. 12770. 07260. 0259
注:残差平方和s =1. 9935 10-平均相对误差Delta=0. 0630
由表1, 图1可知:平均相对误差为6%。由于残差尾段未出现4个连续同号情况, 故不适合继续用残差模型来进一步调高精
On application of grey GM(1, 1) model in simulation of chloride concentration
YING Jing wei CHEN He gong
Abstract:T he paper indicates the significance of the chloride concentration change simulation in concr ete, introduces the grey GM (1, 1) mod el, analyzes the laws for the chloride concentration ! s change along with the depth change, and pr oves the effect iveness of the application of G M (1, 1) model in chlor ide concentration chang es. Key words:chloride, concrete, grey theor y, simulation
收稿日期:2010 04 06
作者简介:陈静云(1956 ) , 女, 博士生导师, 教授, 大连理工大学, 辽宁大连 116085
孔令然(1984 ) , 男, 大连理工大学道路与铁道工程专业硕士研究生, 辽宁大连 116085李正阳(1982 ) , 男, 大连理工大学道路与铁道工程专业硕士研究生, 辽宁大连 116085
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第36卷第22期
2010年8月
表1 原路面沥青混合料矿料级配及油石比
山西建筑
验箱中12h, 从低温试验箱中取出样品放入25%的恒温水浴中
8. 1
5. 18
筛孔/mm 通过率/%
1699. 5
13. 296. 6
9. 590. 1
4. 7569. 9
2. 3651. 1
1. 1837. 8
0. 628. 8
0. 316. 2
0. 150. 075油石比10. 3
12h 后, 将所需循环试验样品再次放入-18%的低温试验箱中12h, 并根据试验需要分别进行0次, 5次, 10次, 15次循环(0次试样不进行真空饱水) 。
把将要进行劈裂试验的试件从低温试验箱中取出后, 放入25%水浴中2h 以上, 取出试件放在材料试验机上, 以5cm/min 的加载速率加载至破坏, 得到试验的最大荷载。利用下式求得试件的劈裂抗拉强度:R T =0. 006287P T /h 。其中, R T 为试件的劈裂抗拉强度, M Pa; P T 为试件的试验荷载最大值, N; h 为试件的高度, mm 。
利用阿布森法从沥青抽提液中回收旧沥青。再生沥青时, 再生剂采用ZGSB 型再生剂, 针入度以辽河90号基质沥青为目标, 通过再生剂掺配率与再生沥青针入度的关系, 确定旧沥青混合料的再生剂最佳掺量为旧沥青含量的6. 8%。新沥青采用SBS 改性沥青, 改性剂采用SBS 改性剂。
表2 再生沥青混合料矿料级配
筛孔尺寸/mm 1613. 2合成级配/%95. 384. 6规范要求
90~100
76~92
9. 570. 660~80
4. 7555. 334~62
2. 3641. 120~48
1. 1829. 013~36
0. 60. 30. 150. 07522. 112. 78. 26. 59~26
7~18
5~14
4~8
4. 4 试验结果与分析
试件随冻融循环次数变化的劈裂抗拉强度值和劈裂强度比见表5。其中劈裂强度比表示经过冻融循环试件的劈裂抗拉强度占未经冻融循环试件劈裂抗拉强度的百分比。
表5
劈裂抗拉强度与劈裂强度比
冻融循环次数/次
[1**********]
冻融循环劈裂强度比/%
项目
旧料1. 91. 641. 471. 4110086. 3277. 3774. 21
再生1. 040. 90. 850. 8310086. 5481. 7379. 81
新料1. 321. 181. 131. 110089. 3985. 6183. 33
2 再生沥青混合料配合比设计
本次试验研究采用20%新沥青+80%旧沥青、再生、改性沥青, 再生沥青混合料的级配仍采用AC 16 型矿料级配, 矿料级配见表2。根据规范JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法制作试件并进行试验检测, 得不同沥青用量下沥青混合料的各项物理#力学指标见表3。根据规范JT G F40 2004公路沥青路面施工技术规范中提供的方法, 确定热再生沥青混合料的最佳沥青用量为5. 1%。
表3 马歇尔试验物理#力学指标
沥青用量/%4. 24. 75. 25. 76. 2规范技术标准
技术性质
毛体积相对密度 /g ∀cm -2. 4512. 459
2. 4632. 4492. 438#
3
劈裂强度/MPa
空隙率V V /%4. 54. 44. 24. 54. 63~5
矿料间隙率VMA /%15. 415. 615. 916. 717. 5∃13. 5
沥青饱和度稳定度流值VFA /%MS /kN FL /mm 67. 570. 473. 874. 275. 365~75
10. 3610. 699. 638. 778. 75∃8
2. 483. 163. 334. 034. 392~4. 5
由表5试验数据可以得出试件的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的变化曲线见图1。由图1可以看到沥青混合料的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加明显减小并逐渐趋于稳定; 再生沥青混合料的劈裂强度小于新沥青混合料的劈裂强度, 旧沥青混合料的劈裂抗拉强度高于新沥青混合料。
3 热再生沥青混合料配合比设计检验
按照规范规定的方法, 以沥青用量5. 1%制作试件, 对再生沥青混合料的路用性能(高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能) 进行检验, 检验结果见表4。
表4 沥青混合料路用性能检验结果
检验项目实测值规范要求
动稳定度(60%, 0. 7MPa) /次∀mm -4438. 0∃3000
1
浸水残留稳定度/%91. 3∃80
冻融劈裂强度比/%89. 6∃75
破坏应变(-10%) / ! 4160∃2500
由表4可知, 再生沥青混合料的各项路用性能均满足规范要求。
4 再生沥青混合料冻融循环劈裂试验4. 1 试件成型
试验按照JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法将沥青混合料制作成直径101. 6mm 、高(63. 5&1. 3) mm 圆柱体试件。
4. 2 试验仪器
试验仪器有:材料试验机、低温试验箱、恒温水槽、游标卡尺等。
4. 3 试验方法
将试件放入空的真空干燥器中, 关闭进水胶管, 开动真空泵, 使干燥器的真空度达到98. 3kPa, 维持15min, 然后打开进水胶管, 靠负压进入冷水使试件全部浸入水中, 浸水60min 以后关闭真空泵, 恢复常压, 维持30min 后取出试件, 此为对试件真空饱水。
将试件放入装有10mL 水的塑料袋中, 放入-18%的低温试
由图2可以看出劈裂强度比随冻融循环次数的变化趋势, 且再生沥青混合料与新沥青混合料劈裂强度比都随冻融循环次数的增加逐渐趋于定值, 且再生沥青混合料较新沥青混合料劈裂强度比小, 但差距不大, 此次试验15次冻融循环时为3. 52%。
5 结语
1) 旧沥青混合料路面通过再生可以达到规范规定的路用性能要求。2) 再生沥青混合料的劈裂抗拉强度较新沥青混合料低。
第36卷第22期西建筑 Vol. 36No. 22 山2010年8月Aug. 2010SHANXI ARCH ITECTURE
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文章编号:1009 6825(2010) 22 0181 03
嵌锁密实水泥混凝土及其工作性
崔晓腾 马
强巴
摘 要:为了充分发挥粗集料在水泥混凝土中的作用, 在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上, 提出嵌锁密实水泥混凝土, 通过坍落度试验, 分析了水灰比、砂率、水泥净浆填充比等对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响, 回归得出了坍落度计算公式, 对比验证得出, 回归公式可以满足工程应用要求。
关键词:水泥混凝土, 嵌锁密实, 嵌锁骨架结构, 水泥净浆填充比, 工作性中图分类号:T U 528
水泥混凝土是当代用量最大、用途最广、最重要的建筑材料之一, 广泛应用于工业与民用建筑、交通、水利、军事及海洋工程等领域。水泥混凝土作为一种由粗细集料、水泥、水、外加剂等组成的多相复合材料, 不同相的性质及其相互作用均影响混凝土的性质。本研究以充分发挥粗集料作用为出发点, 从水泥混凝土多相分散系的角度, 在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上, 提出嵌锁密实水泥混凝土, 引入集料填充比和水泥净浆填充比, 表征粗集料、细集料和水泥净浆在混凝土中的作用; 通过水泥混凝土坍落度试验, 分析水灰比、砂率、水泥净浆填充比等对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响, 为混凝土配合比设计与应用提供依据。
文献标识码:A
实体积与骨架颗粒振实剩余空隙体积的比值, 即:
T ij =
V i
100%V j v oj
(1)
其中, T ij 为集料填充比, %; V i 为填充颗粒振实体积, L ; V j
为骨架颗粒振实体积, L ; v oj 为骨架颗粒振实空隙率, %。
1. 2 嵌锁密实水泥混凝土
嵌锁密实水泥混凝土定义为:在粗集料嵌锁骨架结构的基础上, 利用砂及其空隙填充主骨架的剩余空隙, 使集料混合后的空隙率最小, 且比表面积也不大; 进一步用水泥净浆填充砂石混合料的剩余空隙, 裹覆砂颗粒表面, 并与砂组成水泥砂浆裹覆粗集料颗粒表面, 形成充分密实, 满足强度要求, 且具有一定流动性的混凝土。嵌锁密实水泥混凝土中, 砂的作用主要是填充粗集料骨架的剩余空隙, 并与水泥净浆一起裹覆粗集料颗粒表面, 其用量应是:充分填充粗集料骨架空隙, 但不影响或尽可能少影响粗集料骨架结构, 使砂石混合料的空隙率最小; 预留一定的富余, 用于与水泥净浆一起裹覆粗集料颗粒表面, 保证颗粒粘结力和提高混凝土流动性。配合比设计中仍采用砂率表征。
1 嵌锁密实水泥混凝土
水泥混凝土是一种多相复合材料, 不同相的性质及其相互作用均影响混凝土的性质, 综合∋中心质假说(、架构混凝土等思想, 从宏观、细观和微观多相分散系的角度, 把水泥混凝土分解为混凝土、砂浆和水泥净浆三个体系。从水泥混凝土多相分散的角度, 提出水泥混凝土粗集料的嵌锁骨架结构和嵌锁密实水泥混凝土。
1. 1 粗集料嵌锁骨架结构
为了表征粗集料的级配组成结构与集料颗粒之间的关系, 引入集料填充体积比(简称集料填充比) 参数, 定义为填充颗粒的振3) 再生沥青混合料与新沥青混合料一样, 随着冻融循环次数的增加劈裂抗拉强度逐渐下降, 并逐渐趋于稳定, 再生沥青混合料劈裂强度比稍低于新沥青混合料。参考文献:
[1] JT G F40 2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].[2] JT J 052 2000, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]. [3] 包秀宁. 沥青混合料水损害方法的研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨
工业大学, 2000.
2 水灰比对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响
水灰比与混凝土坍落度的关系如图1, 图2所示, 图中(0. 30, [4] 潘宝峰, 王哲人, 陈静云. 沥青混合料抗冻融循环性能的试
验研究[J].中国公路学报, 2003, 16(2) :31 33. [5] 李东庆. 沥青混合料抗冻融循环性能的试验研究[J].公路,
2007(12) :145 147. [6] 刘金铃. 沥青及沥青混合料就地热再生工艺研究[D]. 大连:大连理工大学, 2009. [7] 聂文万, 谭青锋. 道路混凝土抗渗及抗冻性能的研究[J].山
西建筑, 2008, 34(13) :189 190.
The freeze thaw cycle performance ! s
experimental of hot recycled asphalt mixtu re in situ
C HEN Jing yun KONG Ling ran LI Zheng yang
Abstract:T his article relyed on situ thermal regeneration project of practical engineer ing. We study the chang es of r ecycled asphalt mixture, it ! s t hermal splitting tensile streng th w ith the freeze thaw cycles. T he results show ed that , through rational design the recycled asphalt mix ture, it ! s anti freeze thaw cy cling performance is as well as the new ! s, the splitting tensile str ength significantly reduced with the increase in t he number of freeze thaw cycles, and gradually stabilized. Key words:r eg ener at ion asphalt mix tur e, freeze thaw cycles, cleav ag e strength, cleavage streng th ratio
收稿日期:2010 04 08
作者简介:崔晓腾(1972 ) , 男, 工程师, 海南公路工程公司, 海南海口 570011
马
(1972 ) , 男, 教授, 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室, 陕西西安 710064
强 巴(1970 ) , 男, 工程师, 西藏自治区交通科研所, 西藏拉萨 850000
第36卷第22期西建筑 Vol. 36No. 22 山2010年8月Aug. 2010SHANXI ARCH ITECTURE
∀179∀
文章编号:1009 6825(2010) 22 0179 03
就地热再生沥青混合料抗冻融循环性能试验
陈静云 孔令然 李正阳
摘 要:依托实际工程就地热再生项目, 研究了热再生沥青混合料劈裂抗拉强度随冻融循环次数的变化情况, 结果表明:经过合理设计再生沥青混合料, 抗冻融循环性能与新沥青混合料的劈裂抗拉强度都随着冻融循环次数的增加而明显减小, 并逐渐趋于稳定。
关键词:再生沥青混合料, 冻融循环, 劈裂强度, 劈裂强度比中图分类号:T U 502
沥青路面的冻融破坏是当前沥青路面早期破坏的主要形式之一。近年来, 我国的公路建设飞速发展, 部分公路已开始进入大、中修期, 大量翻挖、铣刨的沥青混合料被废弃, 一方面造成环境污染, 另一方面是一种资源的浪费。本文依托实际工程就地热再生项目, 以室内冻融劈裂试验为依据, 探讨冻融循环对再生沥青混合料劈裂强度的影响。
文献标识码:A
原路面采用辽河90号基质沥青, 集料采用石灰岩, AC 16 型矿料级配。为了增强再生沥青的低温路用性能, 增加沥青的耐久性能, 选用SBS 改性剂来改性再生沥青。
按照规范JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法, 测定旧沥青混合料中的沥青含量, 并测定沥青混合料中的矿料级配, 测定结果见表1。
由表1可以看出旧沥青混合料中集料细化严重。度, 说明采用GM (1, 1) 模型模拟已经达到了最佳逼近的程度。参考文献:
[1] 吴相豪. 预估海港工程混凝土氯离子浓度分布新方法[J]. 水利水运工程学报, 2006(1) :20 23.
[2] 孟宪强, 王显利, 王凯英, 等. 海洋环境混凝土中氯离子浓度
预测的多系数扩散方程[J]. 武汉大学学报(工学版) , 2007, 40(3) :40 42.
[3] 于林军, 荣艳倩, 刘文光. 基于氯离子浓度的混凝土构件耐
久性寿命预测[J]. 黑龙江科技信息, 2009(30) :48 50. [4] 吴相豪, 李 丽, Xiang hao WV , 等. 海港码头混凝土构件氯
离子浓度预测模型[J].上海海事大学学报, 2006, 27(1) :28 30.
[5] 吴 瑾, 吴胜兴. 海洋环境下混凝土中钢筋表面氯离子浓度
的随机模型[J].河海大学学报(自然科学版) , 2004, 32(1) :30 32.
[6] 卫 军, 余 , 董荣珍, 等. 干湿循环条件混凝土内氯离子
输运试验拟合与分析[J]. 东南大学学报(自然科学版) , 2006(2) :8 10.
[7] 刘思峰, 谢乃明. 灰色系统理论及其应用[M ].北京:科学出版社, 2008.
[8] 姚昌建. 沿海码头混凝土设施受氯离子侵蚀的规律研究
[D]. 杭州:浙江大学, 2007.
1 路面材料及其路用性能
序列x 具有绝对灰度为 的灰指数规律; 当
4 工程实例分析
对嘉兴港一码头进行氯离子浓度检测, 检测进深为7mm, 氯离子浓度由浅到深的分布为表1中的实测数据[8]。光滑比在[0, 0. 5]范围内时即为准光滑序列, 灰指数在[1, 1. 5]范围内时即为满足准灰指数规律[7]。由表1中的光滑比、灰指数可知实测数据序列适用于GM (1, 1) 建模。计算后的各个数据见表1。实测值与模拟值的比较如图1所示。
表1 误差检验表
实测数据0. 63700. 31700. 18500. 12800. 07610. 04720. 03140. 01610. 01060. 0081
光滑比0. 49760. 19390. 11240. 06010. 03510. 02260. 01130. 00740. 00560. 4976
灰指数1. 49761. 19391. 11241. 06011. 03511. 02261. 01131. 00741. 00561. 4976
004,
模拟数据0. 63700. 30880. 19400. 12190. 07660. 04820. 03030. 01900. 01200. 0075
残差0. 0082-0. 00900. 0061-0. 0005-0. 00100. 0011-0. 0029-0. 00140. 00060. 0082
相对误差0. 02590. 04890. 04730. 00710. 02040. 03610. 18140. 12770. 07260. 0259
注:残差平方和s =1. 9935 10-平均相对误差Delta=0. 0630
由表1, 图1可知:平均相对误差为6%。由于残差尾段未出现4个连续同号情况, 故不适合继续用残差模型来进一步调高精
On application of grey GM(1, 1) model in simulation of chloride concentration
YING Jing wei CHEN He gong
Abstract:T he paper indicates the significance of the chloride concentration change simulation in concr ete, introduces the grey GM (1, 1) mod el, analyzes the laws for the chloride concentration ! s change along with the depth change, and pr oves the effect iveness of the application of G M (1, 1) model in chlor ide concentration chang es. Key words:chloride, concrete, grey theor y, simulation
收稿日期:2010 04 06
作者简介:陈静云(1956 ) , 女, 博士生导师, 教授, 大连理工大学, 辽宁大连 116085
孔令然(1984 ) , 男, 大连理工大学道路与铁道工程专业硕士研究生, 辽宁大连 116085李正阳(1982 ) , 男, 大连理工大学道路与铁道工程专业硕士研究生, 辽宁大连 116085
∀180∀
第36卷第22期
2010年8月
表1 原路面沥青混合料矿料级配及油石比
山西建筑
验箱中12h, 从低温试验箱中取出样品放入25%的恒温水浴中
8. 1
5. 18
筛孔/mm 通过率/%
1699. 5
13. 296. 6
9. 590. 1
4. 7569. 9
2. 3651. 1
1. 1837. 8
0. 628. 8
0. 316. 2
0. 150. 075油石比10. 3
12h 后, 将所需循环试验样品再次放入-18%的低温试验箱中12h, 并根据试验需要分别进行0次, 5次, 10次, 15次循环(0次试样不进行真空饱水) 。
把将要进行劈裂试验的试件从低温试验箱中取出后, 放入25%水浴中2h 以上, 取出试件放在材料试验机上, 以5cm/min 的加载速率加载至破坏, 得到试验的最大荷载。利用下式求得试件的劈裂抗拉强度:R T =0. 006287P T /h 。其中, R T 为试件的劈裂抗拉强度, M Pa; P T 为试件的试验荷载最大值, N; h 为试件的高度, mm 。
利用阿布森法从沥青抽提液中回收旧沥青。再生沥青时, 再生剂采用ZGSB 型再生剂, 针入度以辽河90号基质沥青为目标, 通过再生剂掺配率与再生沥青针入度的关系, 确定旧沥青混合料的再生剂最佳掺量为旧沥青含量的6. 8%。新沥青采用SBS 改性沥青, 改性剂采用SBS 改性剂。
表2 再生沥青混合料矿料级配
筛孔尺寸/mm 1613. 2合成级配/%95. 384. 6规范要求
90~100
76~92
9. 570. 660~80
4. 7555. 334~62
2. 3641. 120~48
1. 1829. 013~36
0. 60. 30. 150. 07522. 112. 78. 26. 59~26
7~18
5~14
4~8
4. 4 试验结果与分析
试件随冻融循环次数变化的劈裂抗拉强度值和劈裂强度比见表5。其中劈裂强度比表示经过冻融循环试件的劈裂抗拉强度占未经冻融循环试件劈裂抗拉强度的百分比。
表5
劈裂抗拉强度与劈裂强度比
冻融循环次数/次
[1**********]
冻融循环劈裂强度比/%
项目
旧料1. 91. 641. 471. 4110086. 3277. 3774. 21
再生1. 040. 90. 850. 8310086. 5481. 7379. 81
新料1. 321. 181. 131. 110089. 3985. 6183. 33
2 再生沥青混合料配合比设计
本次试验研究采用20%新沥青+80%旧沥青、再生、改性沥青, 再生沥青混合料的级配仍采用AC 16 型矿料级配, 矿料级配见表2。根据规范JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法制作试件并进行试验检测, 得不同沥青用量下沥青混合料的各项物理#力学指标见表3。根据规范JT G F40 2004公路沥青路面施工技术规范中提供的方法, 确定热再生沥青混合料的最佳沥青用量为5. 1%。
表3 马歇尔试验物理#力学指标
沥青用量/%4. 24. 75. 25. 76. 2规范技术标准
技术性质
毛体积相对密度 /g ∀cm -2. 4512. 459
2. 4632. 4492. 438#
3
劈裂强度/MPa
空隙率V V /%4. 54. 44. 24. 54. 63~5
矿料间隙率VMA /%15. 415. 615. 916. 717. 5∃13. 5
沥青饱和度稳定度流值VFA /%MS /kN FL /mm 67. 570. 473. 874. 275. 365~75
10. 3610. 699. 638. 778. 75∃8
2. 483. 163. 334. 034. 392~4. 5
由表5试验数据可以得出试件的劈裂抗拉强度随冻融循环次数的变化曲线见图1。由图1可以看到沥青混合料的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加明显减小并逐渐趋于稳定; 再生沥青混合料的劈裂强度小于新沥青混合料的劈裂强度, 旧沥青混合料的劈裂抗拉强度高于新沥青混合料。
3 热再生沥青混合料配合比设计检验
按照规范规定的方法, 以沥青用量5. 1%制作试件, 对再生沥青混合料的路用性能(高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能) 进行检验, 检验结果见表4。
表4 沥青混合料路用性能检验结果
检验项目实测值规范要求
动稳定度(60%, 0. 7MPa) /次∀mm -4438. 0∃3000
1
浸水残留稳定度/%91. 3∃80
冻融劈裂强度比/%89. 6∃75
破坏应变(-10%) / ! 4160∃2500
由表4可知, 再生沥青混合料的各项路用性能均满足规范要求。
4 再生沥青混合料冻融循环劈裂试验4. 1 试件成型
试验按照JT J 052 2000公路工程沥青与沥青混合料试验规程中规定的方法将沥青混合料制作成直径101. 6mm 、高(63. 5&1. 3) mm 圆柱体试件。
4. 2 试验仪器
试验仪器有:材料试验机、低温试验箱、恒温水槽、游标卡尺等。
4. 3 试验方法
将试件放入空的真空干燥器中, 关闭进水胶管, 开动真空泵, 使干燥器的真空度达到98. 3kPa, 维持15min, 然后打开进水胶管, 靠负压进入冷水使试件全部浸入水中, 浸水60min 以后关闭真空泵, 恢复常压, 维持30min 后取出试件, 此为对试件真空饱水。
将试件放入装有10mL 水的塑料袋中, 放入-18%的低温试
由图2可以看出劈裂强度比随冻融循环次数的变化趋势, 且再生沥青混合料与新沥青混合料劈裂强度比都随冻融循环次数的增加逐渐趋于定值, 且再生沥青混合料较新沥青混合料劈裂强度比小, 但差距不大, 此次试验15次冻融循环时为3. 52%。
5 结语
1) 旧沥青混合料路面通过再生可以达到规范规定的路用性能要求。2) 再生沥青混合料的劈裂抗拉强度较新沥青混合料低。
第36卷第22期西建筑 Vol. 36No. 22 山2010年8月Aug. 2010SHANXI ARCH ITECTURE
∀181∀
文章编号:1009 6825(2010) 22 0181 03
嵌锁密实水泥混凝土及其工作性
崔晓腾 马
强巴
摘 要:为了充分发挥粗集料在水泥混凝土中的作用, 在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上, 提出嵌锁密实水泥混凝土, 通过坍落度试验, 分析了水灰比、砂率、水泥净浆填充比等对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响, 回归得出了坍落度计算公式, 对比验证得出, 回归公式可以满足工程应用要求。
关键词:水泥混凝土, 嵌锁密实, 嵌锁骨架结构, 水泥净浆填充比, 工作性中图分类号:T U 528
水泥混凝土是当代用量最大、用途最广、最重要的建筑材料之一, 广泛应用于工业与民用建筑、交通、水利、军事及海洋工程等领域。水泥混凝土作为一种由粗细集料、水泥、水、外加剂等组成的多相复合材料, 不同相的性质及其相互作用均影响混凝土的性质。本研究以充分发挥粗集料作用为出发点, 从水泥混凝土多相分散系的角度, 在粗集料形成嵌锁骨架结构的基础上, 提出嵌锁密实水泥混凝土, 引入集料填充比和水泥净浆填充比, 表征粗集料、细集料和水泥净浆在混凝土中的作用; 通过水泥混凝土坍落度试验, 分析水灰比、砂率、水泥净浆填充比等对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响, 为混凝土配合比设计与应用提供依据。
文献标识码:A
实体积与骨架颗粒振实剩余空隙体积的比值, 即:
T ij =
V i
100%V j v oj
(1)
其中, T ij 为集料填充比, %; V i 为填充颗粒振实体积, L ; V j
为骨架颗粒振实体积, L ; v oj 为骨架颗粒振实空隙率, %。
1. 2 嵌锁密实水泥混凝土
嵌锁密实水泥混凝土定义为:在粗集料嵌锁骨架结构的基础上, 利用砂及其空隙填充主骨架的剩余空隙, 使集料混合后的空隙率最小, 且比表面积也不大; 进一步用水泥净浆填充砂石混合料的剩余空隙, 裹覆砂颗粒表面, 并与砂组成水泥砂浆裹覆粗集料颗粒表面, 形成充分密实, 满足强度要求, 且具有一定流动性的混凝土。嵌锁密实水泥混凝土中, 砂的作用主要是填充粗集料骨架的剩余空隙, 并与水泥净浆一起裹覆粗集料颗粒表面, 其用量应是:充分填充粗集料骨架空隙, 但不影响或尽可能少影响粗集料骨架结构, 使砂石混合料的空隙率最小; 预留一定的富余, 用于与水泥净浆一起裹覆粗集料颗粒表面, 保证颗粒粘结力和提高混凝土流动性。配合比设计中仍采用砂率表征。
1 嵌锁密实水泥混凝土
水泥混凝土是一种多相复合材料, 不同相的性质及其相互作用均影响混凝土的性质, 综合∋中心质假说(、架构混凝土等思想, 从宏观、细观和微观多相分散系的角度, 把水泥混凝土分解为混凝土、砂浆和水泥净浆三个体系。从水泥混凝土多相分散的角度, 提出水泥混凝土粗集料的嵌锁骨架结构和嵌锁密实水泥混凝土。
1. 1 粗集料嵌锁骨架结构
为了表征粗集料的级配组成结构与集料颗粒之间的关系, 引入集料填充体积比(简称集料填充比) 参数, 定义为填充颗粒的振3) 再生沥青混合料与新沥青混合料一样, 随着冻融循环次数的增加劈裂抗拉强度逐渐下降, 并逐渐趋于稳定, 再生沥青混合料劈裂强度比稍低于新沥青混合料。参考文献:
[1] JT G F40 2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].[2] JT J 052 2000, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]. [3] 包秀宁. 沥青混合料水损害方法的研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨
工业大学, 2000.
2 水灰比对嵌锁密实水泥混凝土工作性的影响
水灰比与混凝土坍落度的关系如图1, 图2所示, 图中(0. 30, [4] 潘宝峰, 王哲人, 陈静云. 沥青混合料抗冻融循环性能的试
验研究[J].中国公路学报, 2003, 16(2) :31 33. [5] 李东庆. 沥青混合料抗冻融循环性能的试验研究[J].公路,
2007(12) :145 147. [6] 刘金铃. 沥青及沥青混合料就地热再生工艺研究[D]. 大连:大连理工大学, 2009. [7] 聂文万, 谭青锋. 道路混凝土抗渗及抗冻性能的研究[J].山
西建筑, 2008, 34(13) :189 190.
The freeze thaw cycle performance ! s
experimental of hot recycled asphalt mixtu re in situ
C HEN Jing yun KONG Ling ran LI Zheng yang
Abstract:T his article relyed on situ thermal regeneration project of practical engineer ing. We study the chang es of r ecycled asphalt mixture, it ! s t hermal splitting tensile streng th w ith the freeze thaw cycles. T he results show ed that , through rational design the recycled asphalt mix ture, it ! s anti freeze thaw cy cling performance is as well as the new ! s, the splitting tensile str ength significantly reduced with the increase in t he number of freeze thaw cycles, and gradually stabilized. Key words:r eg ener at ion asphalt mix tur e, freeze thaw cycles, cleav ag e strength, cleavage streng th ratio
收稿日期:2010 04 08
作者简介:崔晓腾(1972 ) , 男, 工程师, 海南公路工程公司, 海南海口 570011
马
(1972 ) , 男, 教授, 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室, 陕西西安 710064
强 巴(1970 ) , 男, 工程师, 西藏自治区交通科研所, 西藏拉萨 850000