机场道面新型混凝土抗裂性试验

针对传统的普通道面混凝土施工后经常出现裂缝的现象,分析了裂缝产生的原因,提出在普通道面混凝土中掺加粉煤灰、聚丙烯纤维的新型道面混凝土,采用平板法进行了抗裂性能对比试验。结果表明:在普通道面混凝土中单掺粉煤灰或聚丙烯纤维,都能提高混凝土的抗裂性,而粉煤灰和聚丙烯纤维双掺的新型道面混凝土更能有效防止裂缝的发生,显著延长道面使用寿命。     

机场道面再生混凝土配制与应用

机场道面翻修、改(扩)建工程会产生大量的废弃混凝土,如何利用废弃混凝土作为再生骨料来配制道面再生混凝土,同时满足机场道面工程设计与施工要求,本文研究采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的"双掺"技术,采取绝对体积法和独立设计法,进行道面再生混凝土配合比设计.室内试验表明道面再生混凝土性能优于普通道面混凝土,和易性达到了设计指标,抗折强度和抗压强度分别较普通道面混凝土提高4%-11%、1%-7%.现场配制的再生混凝土和易性好,易于铺筑施工,应用效果较好,28天抗折强度均达到5.5 MPa以上,质量检验项目全部符合规范及设计要求.     

机场道面混凝土性能优化设计研究

研究了含气量和掺合料对机场道面混凝土抗弯拉强度、抗冻性和抗盐冻剥蚀性的影响.结果表明:通过引气,可显著提高其抗冻性和抗盐冻剥蚀性,且较明显地提高混凝土的抗弯拉强度;相同含气量下,干硬性混凝土抗冻性和抗盐冻剥蚀性明显低于常态混凝;为了获得较高的后期强度增长,当采用硅酸盐水泥配制混凝土时,建议掺质量分数为15%的低钙粉煤灰或矿渣粉.气泡结构参数分析数据可很好地解释这些试验结果,并证明了干硬性混凝土的引气泡稳定性和气泡结构要显著比常态混凝土差.     

机场道面再生混凝土的性能与应用

采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的"双掺"技术,进行机场道面再生混凝土的强度、抗冻性、抗渗性和耐磨性等室内试验研究和现场应用。同时通过道面再生混凝土的微观结构分析,揭示其性能机理。研究结果表明:所配制的道面再生混凝土性能比普通道面混凝土的性能优,满足机场道面要求,抗折强度较普通道面混凝土提高4%~11%;抗冻等级高达F250,较普通道面混凝土提高200%以上,可以满足严寒地区道面混凝土抗冻要求;道面再生混凝土静水压力抗渗等级较普通道面混凝土提高300%以上;道面再生混凝土耐磨性较普通道面混凝土提高18%~36%。现场配制的再生混凝土和易性好,易于铺筑施工,28 d抗折强度达到5.5 MPa以上,质量检验项目全部符合规范及设计要求,应用效果较好。     

粉煤灰与聚丙烯纤维复合高性能混凝土在机场道面工程中的应用

结合某机场扩建改造工程研究了粉煤灰与聚丙烯纤维复合高性能混凝土的力学性能、干缩性能、耐磨耗性能、疲劳性能和抗裂性能.试验结果表明,粉煤灰与聚丙烯纤维复合道面高性能混凝土能提高混凝土的力学性能、提高耐磨耗性能,增强道面的使用性能,可应用于机场道面工程中.     

机场道面再生混凝土的抗冻性能及机理

为了研究机场道面再生混凝土的抗冻性能及其机理,采用掺加优质粉煤灰和高效外加剂的＂双掺＂技术路线,进行机场道面再生混凝土配合比设计和抗冻性能研究.根据机场道面再生混凝土抗冻试验结果和试件破坏现象,探讨了再生混凝土抗冻性能评价指标.从含气量、孔结构和微观结构等方面,对机场道面再生混凝土的抗冻机理进行了分析,建议寒冷地区道面再生混凝土含气量为5%～6%,在再生混凝土中掺入优质矿物外掺料,提高机场道面再生混凝土的抗冻性能.结果表明：所配制的机场道面再生混凝土抗冻等级高达F250,抗冻性能优于普通道面混凝土,满足道面设计规范要求.     

砂细度模数对道面混凝土性能的影响

细集料的粗细程度即细度模数Mx对混凝土的、各项性能都会产生一定影响。将初始细集料进行筛分调配成细度模数分别为2.11、2.64、3.15、3.6的4种砂,在保持基准配比不变的前提下,采用这4种砂配制机场道面混凝土制并通过试验对其工作性能、抗压强度、抗折强度、抗冻性、抗渗性和耐磨性进行系统研究,找出细度模数对道面混凝土混凝土性能的影响规律,确定适合机场道面混凝土用砂的细度模数范围。结果表明:在机场道面混凝土中,细集料最佳细度模数综合考虑确定为2.64左右。细度模数此基础上偏大则强度、抗冻性、抗渗性下降较快,偏小则耐磨性下降较快。     

掺加引气剂对道面混凝土抗盐冻性的影响

为了解决北方地区机场道面混凝土盐冻性问题,采用单面盐冻法分别研究不同种类、掺量引气剂对混凝土抗盐冻性和抗折强度的影响;以及分析掺加引气剂后道面混凝土孔间系数变化与抗盐冻性的相关性。通试过验表明,不同种类的引气剂对抗盐冻性的影响差别很微小。对于道面混凝土抗盐冻性,随着引气量的增加而增强;但当引气量超过5%后,道面混凝土抗盐冻性的增强不再明显;引气量为7.2%的道面混凝土其抗折强度相对于未掺引气剂的道面板强度下降26.4%;所以为保持道面混凝土所需的抗折强度,建议引气量掺量为3%~5%。相比平均孔径,气孔间距系数和混凝土盐冻剥蚀量程很高的相关性,最后通过Matlab计算拟合求得盐冻剥蚀量与气孔间距系数的关系式为二次幂函数。     

机场道面自密实碱激发混凝土性能研究

针对机场道面混凝土强度、耐久性高性能化的要求,采用"优质矿渣+复合碱激发剂"的技术路线,配制出坍落度≥160 mm,抗折强度7 d达7.6 MPa、28 d达8.5 MPa的自密实碱激发胶凝材料混凝土,并研究了碱激发胶凝材料混凝土的耐久性能、变形性能、施工和经济性.与目前机场道面施工中采用的水泥混凝土进行对比试验,结果表明:其抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性和耐磨性远优于传统水泥混凝土,抗渗等级达到S40以上,抗冻等级达到F300以上,耐硫酸盐和耐磨性能优异;碱激发胶凝材料混凝土属低收缩混凝土,但早期收缩略高,应采取措施加强早期养护.自密实碱激发胶凝材料道面混凝土的和易性、强度、耐久性可以满足机场道面铺筑要求,且具有良好的施工和经济性,可用于机场道面的建设.     

高性能沥青混凝土机场道面结构

为增强机场沥青道面的抗轮辙性能,提出了一种基于新型环氧沥青混凝土的高性能机场道面结构.将新型环氧沥青混凝土EAC20作为机场道面的中面层,SMA13型沥青混凝土作为上面层,AC20型沥青混凝土作为下面层,由此构成SEA机场道面结构.分析了新一代大型客机A380荷载作用下SEA机场道面结构的力学响应,针对机场道面各层沥青混凝土进行永久变形试验,并采用多元线性回归得到各层材料的蠕变参数,以模拟SEA机场道面结构的永久变形.研究结果表明,将新型环氧沥青混凝土作为中面层应用于机场道面,可以减小机场道面结构的应变,沥青面层底部最大拉应变和最大压应变分别约为传统机场沥青道面结构的68%和72%.在1×105次荷载作用下,SEA机场道面结构的永久变形仅为6 mm,约为传统SAA机场沥青道面结构的42.9%.     

水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系

为了对道面养护管理者提供决策依据,建立了水泥混凝土道面预防性养护判定标准体系.基于路面抗滑性能评价指标与路面状况指数预防性养护标准研究成果,依据水泥混凝土道面衰变过程中平整度-动态荷载相互作用的基本理论,采用导数拐点法与混淆矩阵等模型研究了摩擦系数、道面国际平整度指数、道面破损指数与主导病害单项指标的判定标准.从判断性...     

橡胶混凝土道面温度场演化特征

为了明确橡胶混凝土道面的温度场分布与演化特征,基于光纤光栅测试技术,建立了橡胶混凝土道面现场温度信息的连续监测,研究了橡胶混凝土道面早龄期(0～4 d)和长期(9～84 d)的温度场演化特征,并且以普通混凝土道面为参照,对比分析了橡胶颗粒的加入对混凝土道面长期温度场演化特征的影响。基于温度分布统计,研究了橡胶混凝土道面和普通混凝土道面温度场的频率分布特征。结果表明：在早龄期温度演化的第1、第2阶段,水化放热是影响橡胶混凝土道面温度场的主要因素;在橡胶混凝土道面的零应力温度时刻,道面板中的温度高于板顶和板底,温度梯度为-12.0℃/m;在混凝土固化阶段,负温度梯度将导致橡胶混凝土道面产生翘曲固化残余应力。长期监测结果表明橡胶颗粒的加入使混凝土对温度变化的敏感性降低,使混凝土道面在降温阶段的板中温度明显变高;橡胶混凝土道面的最大日平均正温度梯度是普通混凝土的6.85倍,而最大负温度梯度只有普通混凝土道面的51%;在一个温度变化周期(24 h)内,橡胶混凝土道面温度的日变化曲线呈现明显的日不对称性,降温时长是升温时长的2倍。温度分布统计结果表明橡胶颗粒的加入可以有效降低混凝土道面出现负温度梯...     

泌水对道面混凝土耐久性的影响及预防措施

从泌水对道面混凝土耐磨性．抗冻性．抗渗性等方面的影响出发,分析混曩土泌水产生的原因及影响因素,提出控制混凝土泌水的预防措施,对提高道面混凝土耐久性具有重要的经济和社会意义。     

玄武岩纤维机场道面混凝土抗冻性试验研究

针对当前机场道面混凝土遭受冻融循环破坏而出现的耐久性问题,试验采用纤维增强混凝土技术。将两种规格的玄武岩纤维按0.1%的体积掺量掺入机场道面混凝土,进行了冻融循环试验;以及冻融前后动弹模量,质量损失和混凝土表面状态的对比分析。结果表明:掺玄武岩纤维的机场道面混凝土可明显提高抗冻性,抗冻等级提高了2.7~3.3倍。长度20 mm直径20μm体积掺量0.10%的玄武岩纤维道面混凝土抗冻性能最佳。     

机场水泥混凝土道面早期裂缝机理分析

对机场水泥混凝土道面早期裂缝进行了分类.由于塑性收缩、自生收缩、温度收缩、干燥收缩等导致水泥混凝土道面产生早期裂缝,分析了其产生的原因及危害,为防止水泥混凝土道面早期裂缝提供依据.     

机场沥青混凝土道面剩余寿命预测方法研究

道面结构的剩余寿命是机场中长期维护和改造计划编制的基础,对于机场的运营管理和优化决策具有重要意义.基于“道面族”概念的道面状况指数(PCI)预测模型是目前应用广泛且发展得较为成熟的经验回归预测模型.但是,PCI预测模型的传统建模方法是以长期、大量的数据积累为基础的,而我国民用机场的道面评价工作则刚刚开始专业化、制度化,相关数据比较匮乏.因此,通过对道面使用性能衰变规律的研究,利用现有数据资源,以上海虹桥国际机场为依托,通过回归分析建立了沥青混凝土跑道道面的国际平整度指数(IRI)与累计交通量的关系和IRI—PCI关系.以此为基础,构建了机场沥青混凝土跑道道面的PCI预测模型,应用该模型能够较为准确地预测沥青混凝土跑道道面剩余使用寿命.     

复合式机场道面荷载应力

为了分析复合式机场道面的荷载应力,建立了9块板的复合式机场道面三维有限元模型,以B777-200飞机荷载为计算荷载,选取沥青混凝土层底拉应力、沥青混凝土剪应力、水泥混凝土板底拉应力为考察指标,分析复合式机场道面的最不利荷位;利用正交设计分析结构参数对荷载应力影响的显著性,指导复合式机场道面结构设计。研究表明:水泥混凝土板底拉应力应该作为复合式机场道面荷载应力分析的关键指标,复合式机场道面基于多板分析的最不利荷位位于三轴双轮荷载的中轴荷载与板边中点相切处;增加水泥混凝土板模量对板底拉应力负面影响显著,增强土基模量可以明显减小水泥混凝土板底拉应力和沥青混凝土层底拉应力;复合式机场道面结构设计过程中,必须重视土基处理,提高土基强度;不能过分强调增加水泥混凝土板的模量,应该综合考虑其弯拉强度,合理选择水泥混凝土配合比。     

机场道面橡胶集料混凝土弯曲性能试验及应用

为研究橡胶集料混凝土机场道面的弯拉性能,通过橡胶集料混凝土小梁的4点加荷试验,分析了橡胶集料体积率对混凝土弯曲性能的影响;结合试验结果对橡胶集料混凝土机场道面的设计厚度进行估算,并与水泥混凝土机场道面进行比较,对橡胶集料混凝土机场道面设计提出配合比方案建议.结果表明,橡胶集料混凝土的弯拉强度和弯拉弹性模量随着橡胶掺量的...     

民用机场水泥混凝土道面强度变异性分析

根据国内35个民用机场427个实测水泥道面芯样的劈裂强度测试结果,分析了道面结构强度变异性的分布规律,并采用方差分析手段计算了道面结构强度与机场使用年限、飞行区等级、道面位置、不同机场等因素之间的显著性影响水平.分析表明民用机场水泥混凝土道面结构强度的变异性是客观存在的,采用基于结构强度变异水平等级的可靠度系数处理这一问题更为合理.为此,根据道面结构强度变异系数的累积分布频率推荐了其变异水平分级标准,并计算了相应的可靠度系数,可为我国民用机场水泥混凝土道面设计规范修编中引入可靠度方法提供参考.     

冲击荷载作用下多层道面体系动态性能试验

采用大型落锤冲击仪对一种新型多层道面体系进行了抗冲击性能试验研究.该新型多层道面体系自上而下依次为:沥青混凝土层、高强度混凝土层、复合水泥基层.作为对比试验,同时对传统的刚性(混凝土)道面和柔性(沥青)道面进行了落锤冲击下动态响应的试验研究,从损伤程度、破坏形式、变形特征以及加速度响应等方面对3种道面体系的抗冲击性能进行了对比和评估.研究表明,与传统的混凝土和沥青道面相比,在相同的冲击荷载作用下,新型多层道面体系损伤更小,抗冲击能力更强,延展性和吸能能力更好.