浅析集料级配和集料粒径对沥青混合料抗剪强度的影响

为了研究沥青混合料抗剪强度的影响因素,本文笔者对贝雷法提出的级配参数进行了分析,设计试验方案,选用单轴贯入试验测试沥青混合料抗剪强度,试验结果表明,级配对混合料的抗剪性能影响显著。这对考虑抗剪性能的级配优化有一定的实际意义。     

灰土比和龄期对灰土抗剪性能影响的试验研究

通过对不同灰土比的灰土进行击实试验,得到了不同灰土比的最优含水率和最大干密度。根据击实试验得到的不同灰土比的最优含水率和最大干密度,进行了相应灰土比的标准养护7、28、90 d的灰土抗剪强度试验研究,分析了在相同击实功下,相同养护龄期时灰土比对抗剪强度的影响;根据库伦强度理论,建立了三个龄期抗剪强度的回归关系方程;分析了养护龄期、灰土比对灰土抗剪强度影响的规律。试验分析表明:随着石灰含量的增加,灰土的最大干密度减小;粘聚力和内摩擦角均与灰土比有很强的相关性;灰土粘聚力均随龄期的增长而增大,但不同灰土比增大的快慢不同;内摩擦角随养护龄期发生或增大或减小的变化;灰土抗剪强度随养护时间不断增长,工程中应尽可能利用其长期强度。     

基于颗粒流的双齿型结构面剪切特性影响因素分析

国内外学者主要研究了多齿型结构面,但对于双齿型结构面的研究不够深入。为了探究双齿型结构面剪切特性的影响因素和规律,首先对比了单轴压缩试验结果与颗粒流计算结果,得到了较准确的细观参数,然后基于该细观参数和颗粒流程序建立了不同法向应力、齿高和齿距的颗粒流直剪试验数值模型,并从峰值抗剪强度和峰值摩擦角的角度对结果进行了分析。试验结果表明:峰值抗剪强度与法向应力、齿高皆呈现出正相关;峰值抗剪强度随齿距的增大而减小;峰值摩擦角随着法向应力和齿距的增大而减小;峰值摩擦角随齿高的增大而增大。     

谈建筑工程用土的抗剪强度

土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的能力。在土力学中,采用摩尔-库仑强度准则,用内摩擦角和内聚力两个指标描述土的抗剪强度规律。在室内试验中,可以用直剪试验或三轴试验来测定土的抗剪强度指标。对粗粒土应当用大尺寸的仪器或现场大型直剪试验测定。土的抗剪强度指标和土的原始状态、应力路径、应力历史、排水条件等因素有关,考虑不同因素影响时,应采用不同的试验方法。     

物理性质对黄土抗剪强度指标的影响规律

明确黄土物理力学性质对指导黄土工程实践具有重要价值。本文以延安新区黄土为研究对象,开展不同湿度、密度条件下原状与重塑黄土直剪试验,研究湿度、密度变化对挖填方区黄土强度指标的影响规律。研究结果表明：在低含水率(w≤6%)条件下,黄土剪应力与剪切位移关系曲线具有显著的峰值特征,呈“硬脆”特点;在中高含水率(w≥12%)条件下,土体剪应力与剪切位移关系曲线呈“快速增大-缓慢增大-平缓稳定”发展趋势,峰值特征不明显;黄土抗剪强度及其强度参数随土体含水率增大而逐渐衰减,随土体密度增加而显著增大,湿度和密度变化对粘聚力的影响较内摩擦角更显著;挖填方区黄土的抗剪强度大小关系为挖方原状土τ_u>挖方重塑土τ_e>填方重塑土τ_f。挖方原状黄土抗剪强度与含水率的关系曲线符合指数函数分布,挖、填方重塑黄土抗剪强度与密度的关系曲线符合线性函数分布,通过预测模型获取的黄土抗剪强度参数计算值与试验值变化趋势基本一致,采用本文预测方法表征黄土抗剪强度及其强度参数变化规律是可行的。     

基于PFC数值试验的单锯齿节理抗剪强度应力效应研究

自然界中岩石节理所处的应力环境往往存在差异,因此法向应力对岩石节理抗剪强度的影响不容忽略。然而,针对岩石节理应力效应的研究不够深入,且获得的应力效应变化规律亦存在较大差异。为研究岩石节理剪切特性随法向应力的变化规律,采用PFC较为完善地实现了平直节理和单锯齿节理的数值直剪试验,并对其在不同法向应力下的峰值抗剪强度和峰值摩擦角变化规律进行了分析。结果表明:随着恒定法向荷载的增大,岩石节理峰值抗剪强度及其所对应的剪切位移也在逐渐增大;平直节理峰值抗剪强度与峰值摩擦角均无明显的应力效应特征,且其抗剪强度随剪位移的增加增大到峰值后,不再发生明显变化;单锯齿节理峰值抗剪强度及峰值摩擦角均存在明显的应力效应,且整个剪切过程呈现出峰前剪切硬化–峰后剪切软化特征。     

砾石含量及破碎率对土力学特性的影响

土体中砾石的含量和高应力下破碎率的不同,对土体的力学特性和强度存在不同程度的影响。本文通过土体中不同粒径粒组的砾石进行了8 MPa、12 MPa、15 MPa竖向应力的侧限压缩试验和砾石含量为20%、40%、60%粗细粒混合土,分别在100 kPa、200 kPa、400kPa围压下进行三轴剪切(CD)试验,比较分析得到结论:(1)终止竖向应力越大,砾石破碎率增加。(2)粒径及级配对破碎影响显著。相同终止竖向应力下,粒径越大,破碎率越大;级配越良好,破碎率越小。(3)试样在CD条件下表现为低围压时主应力差(σ_1-σ_3)最大值随细粒含量减少而增大,60%试样增加明显;高围压时,体应变也明显增大,砾石含量越多应变硬化的特性明显,偏应力显著增加。(4)在CD试验条件下均为体缩,无剪胀发生,随着砾石含量的增加,体变逐渐减小。     

浅谈不同含水率对黏土强度指标的影响

通过三轴抗剪试验,研究了含水率对黏土强度指标的影响,研究表明:当含水率(10%～20%)逐渐增大时,黏土黏聚力先增大后减小,内摩擦角逐渐减小,黏土的抗剪强度先增大后减小。     

扭剪试验剪切速率对黏性土力学性能影响

利用英国GDS公司生产的GDS界面剪切仪对固定含水率的黏性土进行扭剪试验,试验中采用3种剪切速率和3种不同法向应力,分析扭剪试验中剪切速率及法向应力对土的力学性能的影响。试验表明,在相同法向压力下,黏性土的峰值与残余抗剪强度随剪切速率增大而增大,且剪应力-剪切位移曲线呈现软化型。在相同剪切速率下,黏性土峰值与残余抗剪强度随法向压力的增大而增大,并随着法向应力的增大这种影响越明显。     

应力历史和含水率对滑带土抗剪强度特性的影响分析

滑带土是滑坡土体的重要组成部分,滑带土的强度特性是分析滑坡稳定性重要前提。边坡滑带土的强度特性受多种因素的影响,正确分析各种影响因素对选择合理的强度特性指标具有重要意义。本文通过某潜在土层滑移带的现场取样,首先采用室内试验得到滑带土的物理力学性质,然后分析应力历史和含水率对滑带土抗剪强度的影响。经过分析得到滑带土的应力-应变关系具有应变硬化特征;土样的抗剪强度指标值随着先期固结压力增大而增大;含水率增大会导致土样的抗剪强度降低。     

抗车辙型密断级配沥青混合料设计

介绍了采用空隙填充法进行抗车辙型密断级配KH-25沥青混合料配合比设计的全过程，并对各项路用性能进行了试验研究。试验结果和实际应用表明KH-25沥青混合料组集料含量较常规的粗粒式沥青混合料增大，属于密断级配骨架密实结构，施工不离析，密实耐久性好，抗车辙能力强，是良好的沥青路面的中面层材料，有较大的推广应用价值。     

冻融循环对胶结粗粒土强度特性的影响

为探讨冻融循环次数和胶凝掺量对胶结粗粒土强度特性的影响,对胶结粗粒土进行冻融循环和无侧限抗压强度试验。结果表明:胶结粗粒土的抗压强度值随胶凝掺量的增加近似呈线性增长趋势;冻融循环后,胶结粗粒土抗压强度明显降低,强度损失率随胶凝掺量的增大而逐渐减小;在胶凝掺量一定的条件下,抗压强度随冻融循环次数增多而减小。     

橡胶砂复合土的抗剪性能试验研究

为描述橡胶砂复合土抗剪强度的变化规律,对其进行直剪试验,分析不同掺量和粒径的橡胶颗粒在不同围压下橡胶砂复合土抗剪强度变化的特征。结果表明:橡胶砂复合土的抗剪强度主要由内摩擦角决定;随着橡胶颗粒掺量的增加,内摩擦角呈先增大后减小的趋势,掺加一定量的橡胶颗粒可以提高风积沙的抗剪强度且最佳粒径为1.18mm。     

考虑车辆荷载的沥青混料抗裂横向稳定特征

车辆荷载效应对公路沥青混合料强度与抗裂横向稳定特征有重要影响。研究在车辆荷载影响下的沥青混料抗裂横向稳定方程,建立沥青混合料强度与疲劳行为之间的关系,通过分析车辆荷载效应均值变化对限载系数的影响规律,以粒式沥青混合料AC-13C为研究对象,进行了AC-13CBS(I-D)改性沥青混合料强度试验,设计沥青混合料原材料得到的路面抗裂结构分析模型,得到车辆荷载下沥青混料强度集料毛体积密度试验结果和AC-13C路面沥青混料配合比下的最佳油石比试验结果。通过概率密度函数特征计算结构可靠度的抗裂横向稳定特征计算,进行车辆荷载限载系数分析和抗裂横向稳定特征分析实验。实验结论表明,该方案能定量分析沥青混料抗裂性与车辆荷载影响关系模型,提高沥青路面的疲劳寿命。     

浅谈沥青混合料的强度理论

沥青混合料在路面结构中的强度随温度而变,在高温时,沥青混合料处于塑性状态,抗剪强度大大降低,且塑性变形过剩而产生推挤现象,在高温时,结构物接近板状,强度虽高,但抗裂性不足,结构物易产生裂缝。     

冻融循环作用下沥青混合料低温弯拉特性分析

青藏高原多年冻土区的低温和频繁冻融循环作用导致沥青路面低温开裂严重。通过冻融循环作用后的沥青混合料弯曲试验,分析了冻融循环次数、油石比、级配对沥青混合料低温弯拉特性的影响。试验得出,在冻融循环作用下,沥青混合料低温弯拉特性均有所降低;经历15次冻融循环作用后,沥青混合料的低温抗弯拉强度、弯拉应变和破坏劲度模量的衰减逐渐趋于稳定;在最佳油石比附近,沥青混合料的抗弯拉强度最大,且提高油石比有利于减轻冻融循环的影响;AC-13级配沥青混合料的抗弯拉强度高于AC-10和AC-16混合料。     

垃圾电厂废灰改性水泥土的力学特性研究

把杭州某垃圾发电厂生产的垃圾废灰作为一种廉价的外掺剂加入到水泥土中用以改性水泥土,以做到资源的综合利用。把垃圾废灰、水泥和黏土按一定比例混合制成垃圾废灰水泥土,通过室内静三轴试验(不固结不排水剪切试验),在试样含水量、水泥掺入比、成型密度相同时,研究其在不同垃圾废灰掺量、不同龄期和不同围压条件下的应力应变关系和抗剪强度等的变化规律。试验结果表明:垃圾废灰水泥土的强度随着废灰掺量的增加而增加,在掺量6%左右时,抗剪强度有最小值;在水泥掺量15%,废灰掺量在3%～20%时,废灰水泥土抗剪强度较原状土可以增加10～60倍;垃圾废灰水泥土的应力应变关系在早龄期呈应变软化型,随着围压和龄期的增大,逐渐呈应变硬化型。垃圾废灰具有一定的活性,早期废灰的掺加主要起充填作用,增加水泥土的密实度,在某一掺量下(6%),会降低水泥土的强度;后期(7 d及以后)垃圾废灰活性被逐渐激发出来,参与了水泥土的二次反应,使废灰水泥土的后期强度提高。研究结果对于垃圾废灰应用于软基加固和路面基层材料等领域具有一定的参考和实用价值。     

再生沥青混合料中旧料掺量对其性能影响的试验研究

为了评价废旧沥青混合料掺配率对热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性的影响,本次通过马歇尔试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和真空饱水冻融循环后劈裂试验对不同旧料掺配率与再生沥青混合料残留稳定度、残劈裂强度、动稳定度和弯拉应变的关系进行了研究。结果表明:随着旧料掺配率的增大,稳定度变大,其他指标变化很小;随着旧料掺配率的提高,浸水马歇尔残留劈裂强度和残留稳定度都逐渐减小;再生沥青混合料的动稳定均符合规范的规定,随着旧料掺配率的增大,动稳定性先增大后减小,呈单驼峰状,在掺配率为40%时,其值最大;随着旧料掺配率的增加,弯拉应变逐渐减小,低温性能逐渐变差。     

土工试验中的几个问题探讨

通过多组宁波和温州软土不同剪切速率的直剪固结快剪、不同预压时间下软土直剪固结快剪和三轴固结快剪试验中多样剪和多级剪的试验研究,表明①剪切速率对软土的抗剪强度影响较大,现有国家标准确定的0.8 mm/min剪切速率对软土并不合适;②预压时间超过6 h后软土强度增加不大;③对多样剪和多级剪而言,高灵敏度的软粘土两者差别较大,而对低灵敏度软粘土在掌握一定试验方法和试验技巧下,可用多级剪代替。这些结论对生产实践是有用的。     

FRP布加固砖砌体抗剪力学性能试验研究（二）

对5组15个双剪试件进行了试验研究,探讨了FRP布的种类、粘贴层数和粘贴方式等对抗剪强度的影响。试验表明：粘贴FRP布可以有效地提高砌体的抗剪强度,FRP的种类和粘贴层数对提高砌体抗剪强度影响不大。