基于改进S-VECD模型的沥青胶浆疲劳寿命预估

为了分析沥青结合料和填料体积分数对沥青胶浆疲劳特性的影响,研究沥青胶浆应力-应变、材料完整性系数与强度损伤演化关系,计算沥青胶浆的疲劳作用次数,采用石灰石磨细矿粉、SK90和KL70基质沥青,分别制备4种不同填料体积分数的沥青胶浆。基于黏弹性连续损伤理论和疲劳破坏准则,建立了线性振幅扫描(LAS)试验沥青胶浆疲劳寿命预估模型(S-VECD),利用有限测试结果,预测在给定的加载历史中材料的损伤演化及疲劳寿命。同时,对沥青胶浆进行温度-频率扫描,根据时间-温度叠加原理和CAM模型,建立动态剪切模量主曲线,计算双对数坐标轴下频率-模量主曲线斜率和移位因子,作为疲劳寿命预估模型的输入参数。研究结果表明:填料的加入使沥青胶浆LAS应力-应变曲线峰值宽度减小,胶浆的应变依赖性增加;沥青胶浆的最大允许应变随填料体积分数增大呈现先增加后减小的趋势,且存在最佳体积分数;随着填料体积分数的增加,强度损伤参数S与材料完整性系数C~*曲线斜率的绝对值增大,材料破坏速度加快;在相同的温度和测试频率下,随着填料体积分数的增加,沥青胶浆的疲劳寿命减小;在相同的填料体积分数下,基质沥青的疲劳寿命越大,其对应的沥青胶浆疲劳寿命也越大;沥青与填料之间相互作用系数越大,沥青胶浆疲劳性能越好。     

腐蚀疲劳作用下混凝土膨胀内应力分析

为了研究交变荷载对硫酸盐侵蚀混凝土所产生膨胀内应力的影响,引入受交变荷载应力水平及加载频率影响的有效扩散系数,基于Fick第二定律,建立腐蚀与疲劳耦合作用下的扩散反应方程,并采用有限差分法进行求解;在混凝土单轴抗拉强度本构关系的基础上,由膨胀应变计算膨胀内应力,研究交变荷载应力水平、加载频率、外界硫酸盐浓度和水灰比对其膨胀内应力的影响,并应用灰色关联熵对各因素进行分析.结果表明:随交变荷载应力水平、加载频率、水灰比和外界硫酸盐浓度的增加,膨胀内应力产生以及达到极限抗拉强度的时间出现了不同程度的提前,其中,水灰比是影响膨胀内应力的最主要因素;在腐蚀疲劳工况中,混凝土满足设计要求的前提下宜采用较小的水灰比,以提高其耐久性.     

酸碱腐蚀PVA纤维对砂浆强度的影响

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维的耐酸碱性及其对砂浆强度的影响,将相同质量的纤维分别浸泡在HCl和NaOH溶液中,测试其质量损失率随时间的变化,并采用扫描电子显微镜(SEM)观测其微观形貌的变化.同时,采用原状纤维和受腐蚀纤维分别制备纤维增强水泥砂浆,测试其抗压和抗拉强度,并采用SEM对试件断裂面微观形貌进行观测.结果表明,随着PVA纤维浸泡时间的延长,前3d质量损失率迅速增大,之后增长速率减小;经过酸碱腐蚀后,纤维表面微结构出现明显变化,在相同条件下经过HCl溶液处理过的纤维其表面破坏相对更严重;纤维的化学腐蚀对纤维砂浆的28 d抗压和抗拉强度几乎没有造成不良影响,说明尽管酸碱腐蚀作用能造成纤维的质量损失和表面层破损,但是其力学性能仍保持在较高水平,纤维表面层破损对提高其与基体的粘结有利.     

开级配大粒径沥青混合料水稳定性试验研究

文章通过浸水大马歇尔试验和冻融劈裂试验,研究不同集料级配、沥青用量、矿粉质量分数和水泥掺量等条件下开级配大粒径沥青混合料(OLSM)的水稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大,OLSM的水稳定性降低,且当空隙率小于20%时,其具有良好的水稳定性;沥青用量对OLSM水稳定性的影响不明显;适当增加矿粉质量分数能显著提高OLSM的水稳定性;水泥代替矿粉能显著提高OLSM的水稳定性,且水泥最佳掺量为2%。