山区公路贫混凝土透水基层的研究
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公路工程施工中防水路面基层的施工技术研究1公路工程施工需满足的质量要求1.1材料相关要求在公路工程施工过程中,防水路面基层施工是非常重要的环节,同时也是最为基础的施工过程,防水路面基层施工的质量对于公路工程施工的整体品质具有决定性作用。
由此可见,防水路面基层施工的重要性,其中,防水路面基层施工所使用的材料事关重大,应采用科学合理的方法选择材料,为良好的施工质量打下基础。
基于以上问题,在进行防水路面基层施工过程中,工作人员应把好材料质量检察关,确保所采用的原材料能够满足相关质量标准。
除此之外,为了确保施工质量达到要求,应根据工程现场的实际状况,建立具有针对性的质量管控标准,尽可能排除不良因素对施工质量造成的影响,为防水路面基层施工提供质量上的保障[1]。
1.2机械设备相关要求在对公路工程防水路面基层进行施工期间,机械设备的运行情况也将直接影响到最终的施工效果,因此机械设备的运行必须保持不间断状态,且稳定可靠。
为了满足上述要求,工程人员应充分了解当前工程项目实际情况,并结合实际需求对机械设备进行选择。
另外,还应在施工前期明确体系发展长期趋势,根据未来发展趋势完成具体的机械设备作业方案。
此外,由于机械设备的型号十分多样化,不同型号的机械设备所适用的作业情境也是不同的因此,工程人员应参考现场的实际情况来选择合适的设备,针对机械设备参数以及应用模式进行整体化分析,使机械设备的使用情况能够满足预期设定。
1.3人员分配相关要求完善的管理制度是确保公路工程防水路面基层施工工作顺利完成的基础。
工作人员是负责控制制度执行的主要责任体,这也就侧面说明,工作人员对于技术的应用情况对于施工质量具有不可避免的影响。
在施工过程中,工作人员应针对基础设施建设进行整体性研究分析,认真遵守施工規范,并严格按照要求进行施工[2]。
施工过程中难免存在一些安全问题,这些安全问题或多或少会给施工质量造成影响,同时埋下安全隐患。
针对这一问题,施工人员必须全面了解施工技术,应对其应用形式进行充分掌握,在施工过程中对干预形式进行及时分析,使控制效果满足预期要求。
道路透水混凝土施工技术研究摘要:透水混凝土是一种干硬性混凝土。
由粗骨料表面包覆一层胶结料相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,通常透水混凝土的孔隙率可达10%~30%,透水系数一般在0.5~1mm/s,是一种环境友好型高渗透性材料。
在海绵城市道路铺设建设中选用透水混凝土材料,不仅可增加城市的透水、透气面积,以及降低地表温度、缓解“热岛效应”,还能够对自然天降雨水充分利用,增大地表湿度,对地下水资源进行良好补充,充分发挥透水路基的蓄水功能。
关键词:透水混凝土;施工技术;海绵城市引言国内对透水性路面材料研究起步较晚,透水混凝土由于其抗压强度较低,以及地基状况、施工方法等原因,除了在一些广场、人行道路使用外,到目前为止还没有大面积推广使用。
与传统的混凝土相比,透水混凝土最大特点是有15%~30%的连通孔隙,具有透气性和透水性。
将这种材料用于铺筑道路、广场、人行道路等,能扩大城市的透水、透气面积,增加行人、行车的舒适性和安全性,减少交通噪声,对调节城市空气的温度和湿度、维持地下土壤的水位和生态平衡具有重要作用。
透水混凝土的使用和技术的发展主要是满足当前对水资源和环境保护、降雨排放过程中的水质维护和防止降雨产生的城市内涝现象的需求,其次是行车安全和路面噪声的控制。
透水混凝土的应用应综合考虑孔隙率、强度、抗磨损能力的关系,合理的设计、制备、施工和维护是透水混凝土工作能力和使用寿命的保障。
本文就透水混凝土的原材料选用、配合比设计以及施工技术进行论述,旨在为道路透水混凝土施工提供借鉴和指导。
1原材料的选用1.1水泥为保证透水混凝土有效孔隙率达到目标值,尽可能不用或少用细集料,而粗集料强度远大于水泥胶凝材料的粘结强度,故水泥胶凝材料在透水混凝土界面粘结作用中起主导地位水泥。
因此,透水混凝土在水泥原材选择时,应选择具有较高强度的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。
1.2骨料用于透水混凝土的骨料主要是粗骨料,它是透水混凝土的结构骨架,粗骨料的级配、表面形态等状态直接关系到透水混凝土的强度、孔隙率、透水系数等参数,因此必须使用质地坚硬、耐久、洁净、密实的碎石。
公路工程施工中防水路面基层的施工技术研究摘要:在公路工程正式施工过程中,做好路面基层防水工作尤为重要,直接关系到公路的防水性能,若路面防水处理不当,导致公路在运营阶段出现渗水情况,不仅会导致路面出现裂缝,还会对公路内部结构造成破坏,影响路面结构稳定性。
通过对路面进行防水处理,铺设防水层,可以有效增强路面防水性能,确保公路运营安全,延长工程的使用寿命,进而创造更高的社会效益与经济效益。
基于此,本文重点针对公路工程施工中防水路面基层施工技术展开研究。
关键词:公路工程;防水路面基层;施工技术引言随着我国城市建设的飞速发展,公路交通压力的增大,公路质量安全尤为重要。
保证公路的完整性和公路的稳固性,对于促进城市的发展具有很重要的作用。
在公路工程施工过程中,其中防水路面基层的施工是很关键的部分,直接关系着工程整体建设质量的优劣。
一旦发生质量问题的话,就会引发交通事故,最终带来的负面影响是无法预估的。
1公路工程施工中防水路面基层施工必要性公路路面基层的防水工作必须保证每一个环节施工流程的规范性,只有保证每一个环节的质量过关,才能确保防水的质量和效果,在具体的施工中一旦某个环节出现问题就会对整个防水效果造成影响,从而影响公路的质量。
在进行公路施工过程中,对于混凝土这一材料的使用是必不可少的,而混凝土材料自身具有一定的特殊性,长时间暴露会导致混凝土变得干燥坚硬,且在自然环境的影响下很容易出现裂缝,而这一问题的出现会对公路的使用造成一定的影响。
这就要求在实际应用中应重视公路养护,公路养护人员按照相应的规定进行养护,并在技术选择方面按照实际情况进行科学合理的选择,实现材料的合理使用,有效提升公路的防水性,为公路质量的保证提供积极的影响因素。
只有在实际的使用中做好相应的防水工作,才能为有效减少裂缝问题提供保障,实现公路质量的保障,为具体使用提高便利,有效促进经济的发展。
2公路工程施工中防水路面基层施工技术2.1合理选择防水材料为保证公路路面防水施工作业顺利、高质量展开,施工人员要在开展相关作业前要提前了解天气状况,尤其是处在雨季且环境较为潮湿的工程,要根据天气状况灵活调整施工顺序。
公路工程施工中防水路面基层的施工技术探究摘要:近年来,我国公路路面基层施工基本情况,可知存在着较多的质量问题,如果这些问题没有得到及时有效的发现与处理,易导致道路工程的总体建设质量较差,影响人们使用道路工程的安全性,所以要求公路工程施工单位对于路面基层施工质量加强重视,从而利用先进的施工技术,做好公路路面基层各个环节的施工作业工作,促使公路工程的路面基层施工质量高,道路工程总体的建设质量达标,确保公路工程可以尽快投入使用,延长公路工程的使用寿命,提高道路路面承载能力,为道路工程使用者构建一个安全的行车环境。
关键词:公路工程施工;防水路面基层;施工技术引言公路在一定程度下都会产生一些损坏和裂缝,这只是因为在公路工程施工中防水路面基层中的施工技术选择不合理导致的,对当前公路工程施工中的防水路面基层的施工技术存在的问题和对应的解决措施进行分析,充分了解公路工程中的防水路面基层的施工技术的重要性和基本的施工策略,在实际施工过程中应当重点了解公路工程施工中的注意事项,保证在防水路面的建设中不会出现问题,推广公路工程中防水路面基层的施工技术的应用和提升路面的防水效果,提升路面的使用寿命,最直接的方法就是对公路工程中的防水路面基层的施工技术进行分析和改进,保证在公路工程施工中防水路面基层施工的整体效果和质量。
1公路路面基层施工常见质量问题概述公路工程路面施工环节在施工期间使用的材料为沥青混凝土,基于该种混合材料相关原材料的基本特点,使得道路工程路面基层出现了非常多的质量问题,如果这些问题未得到施工单位的关注重视,给道路工程的有效应用所致的影响较大。
总结当前我国公路路面基层施工质量问题,主要包括:首先,离析问题,即公路工程施工单位开展工程项目路面基层施工期间会应用到较多的沥青混凝土材料,若在实际利用中没有对粗细集料比例进行合理控制,易导致各类材料级配不合理,最终在混合料使用时便会发生离析问题,促使道路路面承载能力大大降低。
混凝土路面渗水处理技术研究一、前言混凝土路面是道路交通系统中常用的路面类型之一,具有强度高、耐久性好、施工工艺简单等优点。
但随着城市化进程的加快,城市道路的规划设计和建设越来越注重生态、环保和可持续发展,而混凝土路面的渗水性能却成为限制其发展的一个瓶颈。
本文旨在探究混凝土路面渗水处理技术,为解决混凝土路面渗水问题提供一些借鉴和思路。
二、混凝土路面渗水问题的成因混凝土路面的渗水问题主要是由以下几个方面因素造成的。
1. 混凝土路面设计不当。
混凝土路面的设计应根据道路的使用和气候条件进行合理设计,如道路的横纵坡度、路面的厚度和材料等,若设计不当就会导致路面渗水问题。
2. 施工工艺不合理。
混凝土路面的施工应按规范要求进行,包括浇筑、抹平、振捣、养护等工艺环节,若不合理就会导致路面渗水问题。
3. 路面老化劣化。
混凝土路面使用寿命长了,就会出现裂缝、龟裂、磨损等问题,这些问题会使路面的渗水性能变差。
三、混凝土路面渗水的危害混凝土路面渗水会给道路使用和维护带来很多麻烦和危害,主要体现在以下几个方面。
1. 降低道路使用寿命。
混凝土路面渗水会导致路面的磨损和龟裂加剧,从而加速路面老化劣化,降低道路使用寿命。
2. 影响行车安全。
混凝土路面渗水后,路面会变得湿滑,给车辆行驶带来很大的安全隐患。
3. 加大道路维护难度。
混凝土路面渗水后,道路维护难度会加大,需要投入更多的人力和物力进行维护。
四、混凝土路面渗水处理技术为了解决混凝土路面的渗水问题,需要采取一些有效的技术手段,主要包括以下几个方面。
1. 防水剂处理。
在混凝土路面施工过程中加入防水剂,可以有效地提高路面的渗水性能。
2. 密封材料处理。
在混凝土路面上喷涂密封材料,可以有效地封住路面的裂缝和孔洞,提高路面的防水性能。
3. 改善排水系统。
设计合理的排水系统可以有效地减少路面积水和积雪,从而提高路面的渗水性能。
4. 混凝土路面加铺透水材料。
铺设透水材料的混凝土路面能够自然透水,避免积水问题,提高路面的渗水性能。
多孔混凝土透水基层材料组成设计与性能研究的开题报告一、研究背景随着城市化进程的不断加快,城市面积的不断扩大,城市内部的水文循环系统遭受了严重的破坏。
雨水在城市中的流动过程中遇到了许多阻碍,给城市带来了大量的水浸问题。
为了减少城市雨水带来的种种问题,人们开展了大量的研究,其中多孔混凝土透水基层材料的研究备受关注。
二、研究意义多孔混凝土透水基层材料是一种新型的道路材料,它具有透水性能,能够将雨水快速地渗透到道路下面,缓解城市内部的洪涝灾害。
此外,多孔混凝土透水基层材料还可以减少城市内部的温度,改善城市的气候环境。
随着人们对城市生活质量的不断追求,多孔混凝土透水基层材料已成为一种非常有前途的技术,其研究具有重要的实际意义和理论价值,具有广阔的应用前景。
三、研究内容1. 多孔混凝土透水基层材料的原理和分类。
2. 如何通过不同的组成设计来实现透水性能。
3. 确定多孔混凝土透水基层材料的理论模型。
4. 实验室模拟多孔混凝土透水基层材料的性能,测试多孔混凝土透水基层材料的透水性能、抗压性能、耐久性能等。
5. 将多孔混凝土透水基层材料应用到现实生产生活中,并测试其效果。
四、研究方法本研究将采用实验室模拟和现场实验相结合的方法来研究多孔混凝土透水基层材料的组成设计与性能。
首先,将构造多孔混凝土透水基层材料的不同配比,测试其物理与力学性质,并分析其成分对性能的影响。
接着,利用多种检测手段,如压力测试、变形测试、透水测试等,测试多孔混凝土透水基层材料的性能,以确保其透水性、强度和耐久性。
最后,将所研究的多孔混凝土透水基层材料应用在现实场景中,对其效果进行评估。
五、研究预期结果本研究将针对多孔混凝土透水基层材料的组成设计与性能进行系统研究,预计实现以下目标:1. 分析多孔混凝土透水基层材料的原理和分类。
2. 通过不同的组成设计实现多孔混凝土透水基层材料的透水性能,并确定其理论模型。
3. 测试多孔混凝土透水基层材料的性能,包括透水性能、抗压性能、耐久性能等,并对其组成进行优化设计。
混凝土路面对水的渗透性研究一、研究背景混凝土路面是现代道路建设中常见的路面材料之一,具有较高的强度和耐久性,但在长期的使用过程中,混凝土路面可能会遇到水的渗透问题。
水的渗透会加速混凝土路面的老化和损坏,影响其使用寿命和安全性能。
因此,对混凝土路面对水的渗透性进行研究具有一定的现实意义。
二、研究目的本研究旨在通过实验和分析,探究混凝土路面对水的渗透性的影响因素及其变化规律,为混凝土路面的设计和改进提供一定的理论依据。
三、研究内容1. 混凝土路面的基本结构和性能特点2. 混凝土路面对水的渗透机理3. 混凝土路面渗透性测试方法及其优缺点4. 混凝土路面渗透性试验设计5. 试验结果分析与讨论6. 结论与展望四、混凝土路面的基本结构和性能特点混凝土路面的基本结构由面层、基层和路基组成。
面层是路面直接接触车轮和行人的部分,其主要作用是承受交通荷载和保护基层。
基层是支撑面层的部分,其主要作用是承受交通荷载并传递到路基。
路基是路面基础的一部分,其主要作用是承受地面荷载并分散到地基。
混凝土路面具有较高的强度和耐久性,能够承受较大的交通荷载和频繁的机械载荷。
同时,混凝土路面的表面平整度较高,能够提供较好的行车舒适性和安全性能。
但在长期的使用过程中,混凝土路面可能会受到自然环境和人为因素的影响,出现龟裂、脱落等损坏现象。
五、混凝土路面对水的渗透机理混凝土路面对水的渗透主要是由于混凝土的孔隙结构和表面性质。
混凝土中普遍存在着大小不等的孔隙,这些孔隙可以分为外部孔隙和内部孔隙。
外部孔隙主要是混凝土表面的微观孔隙、裂缝和毛细孔隙等,其直接影响着混凝土表面的渗透性能。
内部孔隙主要是混凝土内部的孔隙结构和毛细孔隙等,其对混凝土的渗透性能也有一定的影响。
混凝土路面在长期的使用过程中,会受到雨水、雪水等自然环境的影响,同时也会受到雪融水、洒水等人为因素的影响。
当路面表面存在着较多的孔隙和裂缝时,水会通过这些孔隙和裂缝进入混凝土内部,加速混凝土的老化和损坏。
混凝土路面透水性能的研究一、引言混凝土路面作为城市道路建设中的主要材料之一,具有承载能力强、耐久性好、维护成本低等优点,但在面对强降雨等极端天气时,会出现积水、滑动等安全隐患。
因此,研究混凝土路面的透水性能,对于提高城市道路的安全性和可持续性具有重要意义。
二、混凝土路面透水性能的定义混凝土路面的透水性能是指路面表面的降雨水能够在单位时间内通过路面透过到地下水或下水道中的能力。
透水性能通常使用透水系数来衡量,透水系数越大,说明路面的透水性能越好。
三、混凝土路面透水性能的影响因素1.粒径分布:混凝土路面中骨料的粒径分布对透水性能有着重要的影响,粒径分布越均匀,透水性能越好。
2.骨料类型:不同类型的骨料对透水性能有不同的影响,如石子、砂子、碎石等。
3.混凝土配合比:混凝土中水灰比、骨料水泥比等因素对透水性能有着明显的影响。
4.路面厚度:路面厚度的不同也会影响透水性能。
5.路面结构形式:不同的路面结构形式对透水性能有着不同的影响,如透水混凝土、透水沥青等。
四、混凝土路面透水性能的测试方法1.原位测试法:原位测试法是通过对路面降雨后的渗透能力进行测试,包括渗透试验、降雨试验等。
2.室内试验法:室内试验法是通过对混凝土样品进行室内渗透测试,包括渗透试验、压汞试验等。
五、混凝土路面透水性能的提高方法1.骨料优化:通过优化骨料的粒径分布和类型,提高混凝土路面的透水性能。
2.配合比优化:通过优化混凝土的配合比,调整水灰比、骨料水泥比等因素,提高混凝土路面的透水性能。
3.路面结构形式优化:采用透水混凝土、透水沥青等路面结构形式,提高混凝土路面的透水性能。
4.路面厚度优化:通过增加路面厚度,提高混凝土路面的透水性能。
六、混凝土路面透水性能的应用前景混凝土路面的透水性能在城市道路建设中具有广阔的应用前景。
通过提高混凝土路面的透水性能,可以有效地解决城市道路积水、滑动等安全隐患,提高城市道路的安全性和可持续性。
七、结论混凝土路面透水性能的研究对于提高城市道路的安全性和可持续性具有重要意义。
西部交通建设科技项目合同号:2001 318 788 31《山区公路贫混凝土透水基层的研究》项目研究报告简本广西壮族自治区交通科学研究所交通部公路科学研究所长沙理工大学广西交通基建管理局广西公路桥梁工程总公司2005年8月一、概述随着公路运输的发展,公路建设从东部沿海地区向西部山区延伸已成为必然,许多针对山区公路的关键技术问题有待研究解决,其中如何做好山区公路路面内部排水问题是当前迫切需要解决的技术课题之一。
调查发现,使用一年以上的高速公路,不管是采用柔性路面、半刚性路面、刚性组合式路面还是刚性路面,都产生了程度不同的水破坏。
水破坏的数量和速度与公路沿线的降雨量大小有密切关系。
在其他条件都相同的情况下,在我国南方潮湿多雨地区,路面的水破坏要比降雨量小的半干旱和干旱地区在数量上多得多,在速度上快得多。
我国早期施工高速公路沥青路面,虽然都采用Ⅰ型沥青混凝土做面层,有的中面层也是Ⅰ型沥青混凝土,但都未能避免水破坏现象;过去施工的水泥混凝土路面,水破坏现象十分严重,近期施工的高速公路水泥混凝土路面也开始出现水破坏现象。
大量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明,进入路面结构内的自由水是造成或加速路面损坏的最重要原因之一。
水泥混凝土面层出现唧泥、错台和板底脱空等病害,使得路面整体结构的使用性能迅速变坏,使用寿命大大缩短。
在这种情况下,设置路面内部排水系统,将滞留在路面结构内部的水分迅速排除路面和路基结构以外,可以改善路面的使用性能、提高其使用寿命。
对交通繁重的高速公路和一级公路,采用内部排水设施所增加的费用,可以从使用寿命的增加和养护工作的减少中得到补偿,根据普度大学的Mathis的测算,设透水基层的路面,其使用寿命要比为设的路面提高30%(沥青路面)和50%(水泥混凝土路面)。
人们已经逐渐意识到设置排水基层的必要性,但由于对设置排水基层的路面结构型式缺乏系统深入的研究,同时没有一整套完善的设计理论及方法,人们在采用这种优良的路面结构型式时缺乏信心,以至于长期以来设计方案较为单一,以半刚性基层路面结构为主,缺乏针对性,有些路面早期损坏十分严重。
山区公路所处的地理环境和设计特点,要求采用多种路面结构形式,以确保路面的质量。
只有根据地理条件及充分考虑各种影响因素的设计才是好的方案,也是建造一条优质公路的先决条件。
贫混凝土透水基层强度高、抗裂性好、无冲刷、具有快速排水能力降低水破坏和施工速度快的优点,是一种性能优良的路面基层结构。
深入开展贫混凝土透水基层的材料性能、路面结构设计以及施工工艺的研究,可以为贫混凝土透水基层路面结构设计、施工和大面积推广应用奠定基础,充分发挥其良好的经济效益和社会效益。
研究成果可用于水泥混凝土路面和沥青路面结构,主要用于潮湿多雨地区和重载交通路段。
因此,必须尽快开展这方面的研究工作,以适应目前西部大开发公路建设形势的需要。
二、主要研究工作1、路面的排水能力研究1.1路表渗入率的研究采取常规方法,通过对国内典型地区水泥混凝土路面和沥青路面的现场渗入率进行测试,得出以下结论:水泥混凝土路面的渗水能力与接(裂)缝的宽度,接缝料的完好程度、下卧层的透水能力等有关,其值可以在0~4000cm3/(h.cm)之间变化;沥青路面的渗水能力和路面材料的孔隙率、裂缝的类型、裂缝的数量等有关,其值可以在0~1250cm3/(h.cm)之间变化。
采用模拟降雨器模拟不同降雨强度进行路面渗入率研究,得出在降雨强度较大时,降雨量的95%以上都随地面径流而流走,仅有少部分通过沥青面层或裂缝渗入路面内部的结论。
在对不同渗入率确定方法分析的基础上,建议采用1年一遇lh 的设计降水强度值得0.33~0.50(沥青路面)或0.50~0.67(水泥混凝土路面)作为路表设计渗入率。
1.2渗透性试验研究1.2.1研制了高精度渗透仪通过对现有渗透仪的分析,提出两点改进,一是引进充气气囊,解决多孔材料在测试时存在的侧壁渗漏问题,二是引进微差压计,提高了测试精度。
该改进渗透仪已获得发明专利。
1.2.2提出符合达西定律的渗透系数的测定水头范围为使不同孔隙率的透水材料的渗透系数的试验结果具有可比性,进行了符合达西定律的渗透系数的测定水头范围的研究。
研究中取了4个不同孔隙率的试件来做不同水力梯度和流速曲线,从而得到不同孔隙率满足达西定律的水头范围。
试验表明孔隙率越大,满足达西定律所要求的水头越低。
1.3路面实际排水能力的研究试件的排水能力并不代表路面的排水能力,为此在室内采用足尺板来研究路面的实际排水能力。
测试是在上游水头恒定的条件下进行。
通过试验发现,从上游到下游,水的渗流路径是抛物线,而不是我们通常假设的等截面。
水在多孔路面材料中的渗流行为服从杜布依公式。
(1)当基层底面的横坡为0时,路面的排水能力如公式所示: 2**i A k q = 它不服从达西定律,而是达西定律计算值的一半。
(2)当基层底面横坡为S 时,路面的排水能力如公式所示:Lkh s kh q 2211+= 1.4计算排水能力时渗透系数的取值方法直接的方法,是通过实测足尺板的渗透系数,来作为计算路面排水能力的渗透系数K ,但这种方法较为繁琐。
间接的方法,可通过对试件垂直渗透系数K’的修正,来获得计算路面排水能力的渗透系数K 。
这种方法的优点是操作简单,缺点是在物理意义不明确。
试验的关键在于在室内对试件的垂直渗透系数进行修正,使其在数值上等于路面足尺试验板试验所获得的渗透系数。
间接法建立排水能力用渗透系数K 的具体步骤:第一步——进行足尺试验板试验得到渗透系数k ;第二步——对试验板钻芯,确定其确定室内渗透系数k’ ;第三步—— 确定渗透系数k 和试件渗透系数K/之间的修正系数A则K=A* k’在求得修正的渗透性系数'k 后,可使用杜布依公式推求路面的排水能力。
1.5非稳定流时的排水时间研究设计基层的排水能力涉及到排水时间,与排水时间有关的是材料的孔隙率和横坡大小。
为此,我们进行了相同横坡不同孔隙率时、以及相同孔隙率不同横坡时,排水量与排水时间的关系试验,结果表明,孔隙率越大或横坡越大,排除相同水量所需的排水时间越短。
对图中数据进行多元回归,有公式:542.0)lg(548.3647.0686.0-++=-v t tv v U (R 2=98%,s 2=0.148) 其中:U 为排出水分总量百分比;t 表示排走U 时的时间,单位min ;v 为孔隙率。
对图中的数据进行多元回归,有如下回归公式:6615.0)951.0lg(543.01658.0-++=s t U (R 2=0.048, s 2=0.99) 其中,U 为排出水分总量百分比;t 表示排走U 时的时间,单位min;s表示坡度。
2、贫混凝土透水基层材料设计方法研究2.1孔隙率的确定方法提出有效孔隙率采用抽真空的方法代替分层浸泡的方法,优点在于可将试件内的气泡排除干净,使结果更趋近于真值。
对全孔隙率的测定,由于表干法、水中重法、蜡封法不适用,最现实的方法是采用体积法。
研究同时采用图像识别的方法来进行孔隙率的测定,通过数码相机,拍摄孔隙原图,采用最大方差法二值分割,通过计算孔隙占截面的面积比例计算孔隙率。
计算结果表明和实测结果接近。
2.2试件成型方法的研究不同的成型方法对其多孔贫混凝土的渗透性、强度影响很大,所以对多孔贫混凝土透水基层材料的成型方法进行系统研究。
在室内,我们共进行了5种不同成型方法的试验比较,采用3个指标来评价成型方法的适用性,分别是集料破碎率指标、强度变异性指标和孔隙率变异性指标。
表1 不同成型方法的比较通过分析,发现采用上置式振动成型的方法成型得到的试件,集料破碎率小、强度变异性和孔隙率变异性均较小,同时上置式振动方法和现场振动机理相近,因此推荐采用上置式振动成型的方法成型多孔贫混凝土试件。
2.3材料的级配研究为得到多孔结构,可以通过以下两个途径:(1) 控制压实度,即对材料不进行充分压实,使其保持一定量的孔隙。
(2) 调整级配。
在充分压实的情况下,不同的级配有不同的孔隙率。
调整压实度的方法不能充分发挥材料本身的特性,在经济上是不可取的。
因此应主要研究如何调整级配获得透水基层材料。
通过大量的室内试验研究,得出以下的多孔贫混凝土试件的全孔隙率的预测公式:式中:V —试件的全孔隙率;VMA —集料压实后形成的间隙率;V Cement —水泥石的体积。
2.4配合比设计方法研究2.4.1级配设计级配设计满足以下三个原则:渗透系数符合要求、级配不离析、配制出的试件的抗压强度符合要求。
cementV VMA V -=2.4.2水泥用量的确定水泥浆的用量可以模仿沥青混凝土计算沥青膜的思路,建立不同水泥用量和级配之间的相关关系。
假设每个集料上裹附的水泥浆膜厚度为一个确定值,那么比表面积总和与水泥膜厚度的乘积就是所用水泥浆的体积,最后水泥浆的体积再乘以水泥浆的密度即为水泥浆的质量。
2.4.3水灰比的确定试验表明在相同集灰比条件下,在一定范围内存在最佳水灰比使强度达到最大,但一般强度峰值并不明显。
所以寻找最佳水灰比的重点不是追求最大强度,而是追求良好的施工和易性和良好的裹附性。
目前使集料表面带有金属光泽的水灰比是一个比较理想的水灰比。
根据经验常用的水灰比一般为0.39~0.41之间。
3、贫混凝土透水基层路面结构设计方法的研究3.1水泥混凝土路面结构设计方法研究3.1.1层间粘结问题的研究为防止路面水泥浆下渗堵塞排水基层的孔隙,在面层和基层间采取了层间隔离措施。
为此进行了室内界面接触直剪试验,得出不同隔离状态下正应力与剪应力的关系曲线。
从试验结果可知,加设的隔离层对面层和基层间的层间结合状况的影响较大,直接铺筑时界面结合力最大,其次是新闻纸的隔离状态。
由于采取层间隔离措施,改变了水泥路面和基层的隔离状况,现场采用足尺板进行不同隔离状态的顶推试验,得到位移和顶推力曲线,现场顶推试验为计算分析提供了依据。
3.1.2水泥混凝土路面结构荷载应力分析通过计算分析,得出以下几个结论:(1)本研究的计算结果和规范计算结果接近;(2)层间结合式以基层底最大弯拉应力为控制。
层间分离时需同时以对混凝土面板底及透水基层底弯拉应力进行控制;(3)采用隔离措施时,计算状态更接近于分离式。
3.1.3温度应力计算通过研究获得以下两个成果:(1)在计算温度应力系数时将水泥混凝土面层和贫混凝土基层的总厚度扩展到0.4m 以上。
(2)考虑了基层切缝(有限尺寸板)和不切缝(无限大板)时的温度应力。
对基层切缝和不切缝两种情况,都给出计算公式:'(1)t tm tm σμσμσ=-+式中:t σ为部分结合状态下路面结构的温度应力;μ为温度应力计算系数,其值介于0和1之间;tm σ为光滑状态下路面结构的温度应力;'tm σ为完全结合状态下路面结构的温度应力。