沥青混凝土心墙层间结合质量影响因素研究


    沥青混凝土心墙层间结合质量影响素研究

    摘:心墙结合面沥青混凝土心墙中薄弱环节容易受气温降雨等素影响文结合伙房水库具体工程根相关实验模拟3℃25℃45℃125℃四种层面温度采取层面洒水措施层面温度55℃65℃75℃85℃八种工况进行沥青心墙碾压施工模拟结果表明低温条件影响沥青混凝土力学性心墙施工需加热层面允许低温度45℃采取层面洒水措施具良防粘效果沥青混凝土防渗性保证心墙施工需加热层面允许低温度75℃相关工程建设提供
    关键词:沥青混凝土伙房水库心墙结合面洒水措施
    Research on Factors Affecting the Binding Quality of Asphalt Concrete Core Walls
    Abstract The combination of heart and wall is the weak link in the asphalt concrete core wall and is easily influenced by the factors such as temperature and rainfall According to the specific engineering of Dahuofang reservoir the temperature of 3 oC 25 oC 45 oC 125 oC are simulated and the water level is sprayed to the surface at the level of 55 oC 65 oC 75 oC 85 oC eight kinds of conditions for asphalt core wall rolling construction simulation The results show that the low temperature does not affect the mechanical properties of asphalt concrete The allowable minimum temperature of the wall without artificial heating is 45 oC The water spray to the surface has good antisticking effect and the impermeability of asphalt concrete is also Ensure that the minimum allowable minimum temperature for core wall construction without artificial heating is 75 oC which provides the basis for the construction of relevant projects
    Key words asphalt concrete Dahuofang reservoir corewall combined surface sprinkling measures
    0 引言
    沥青混凝土心墙具强裂缝愈性高压抗渗性良抗震性[1]等优点广泛应堤防等水利工程建设中[2]沥青混凝土结合面沥青混凝土心墙中薄弱环节容易受气温降雨等素影响[3]施工程中沥青混合料容易粘心墙碾轮[4]研究合理施工防粘措施推广沥青混凝土心墙具十分重意义文结合伙房水库具体工程根相关实验模拟3℃25℃45℃125℃四种层面温度采取层面洒水措施层面温度55℃65℃75℃85℃八种工况进行沥青心墙碾压施工模拟相关水利工程建设提供
    1沥青混凝土相关实验
    11 劈裂实验
    JTG E202011规定沥青混凝土试件破坏拉伸应变劈裂抗拉强度[5]根公式进行计算:
    (1)
    (2)
    式中εT表示破坏拉伸应变RT表示劈裂抗拉强度MPaμ表示泊松XT表示水方总变形mmPT表示试件荷载值Nh表示试件高度mm
    12梁弯曲试验
    梁弯曲试验弯曲试验机进行首先试件跨中部位施加荷载然通位移传感器采集挠度荷载DLT 53622006规定进行沥青混凝土相关计算
    (3)
    (4)
    (5)
    (6)
    式中:εb表示弯拉应变f表示试件破坏时跨中点挠度mmh表示跨中断面试件高度mmL表示试件跨径mmRb表示抗弯强度MPaPb表示试件破坏时荷载Nb表示跨中断面试件宽度mmWb表示挠跨Eb表示弯曲变形模量MPa
    2 温度施工素沥青混凝土心墙层间结合质量影响研究
    21 心墙模拟
    伙房水库沥青混凝土心墙配合(油石69填料含量12级配指数042骨料粒径19 mm)作试验配合试验试件模具包括两种渗透试件劈裂试件采27×27×16cm(高)模具梁弯曲试件采25×12×25cm(高)模具
    22 低温条件沥青混凝土结合面渗透试验
    结合面温度3℃通观察成型试件结合面发现层层沥青混凝土密实结合效果良通渗气仪测定结合面防渗性结果见表1
    表1 沥青混凝土结合面渗气性检测结果
    编号
    时间(min)
    负压(MPa)
    压升(MPa)
    速率(MPamin)
    A1
    5
    009
    0000
    00000
    A2
    5
    009
    0001
    00002
    A3
    5
    009
    0000
    00000
    A4
    5
    009
    0001
    00002
    表1知层面温度3℃时沥青混凝土结合面渗气速率皆0005 MPamin够满足水利工程防渗性求表明静置层160℃热沥青混合料半时够做层沥青混凝土进行加热沥青混凝土层层结合效果良
    23 低温条件沥青混凝土劈裂试验
    劈裂试验试件取渗气试验完成试件然进行劈裂试验计算间接拉伸应变间接拉伸强度结果见表2
    表2 沥青混凝土劈裂试验结果
    部位
    编号
    间接拉伸
    应变
    ()
    间接拉伸
    强度
    (MPa)
    部位
    编号
    间接拉伸
    应变
    ()
    间接拉伸
    强度
    (MPa)



    A11
    279
    034




    A12
    276
    039
    A21
    272
    035
    A22
    237
    041
    A31
    244
    035
    A32
    243
    039
    A41
    172
    036
    A42
    226
    039
    均值
    242
    035
    均值
    246
    039
    表2知沥青混凝土非结合面相结合面间接拉伸应变降低004间接拉伸应力降低004 MPa两者变化幅度表明沥青混凝土力学性受低温条件影响
    24 层面温度结合面梁弯曲试验
    根伙房水库具体工程选择3℃25℃45℃125℃四种层面温度模拟沥青心墙碾压施工然标准试件进行梁弯曲试验结果见表3
    表3 结合面温度梁弯曲试验结果
    层面温度(℃)
    编号
    挠度
    (mm)
    孔隙率()
    密度(gcm3)
    抗弯强度(MPa)
    变形模量(MPa)
    弯曲应变()
    挠跨()
    3℃
    A11
    316
    061
    2424
    098
    5130
    189
    158
    A21
    308
    041
    2429
    114
    6178
    184
    153
    A31
    250
    066
    2423
    123
    8252
    140
    125
    A41
    308
    094
    2416
    116
    6320
    184
    154
    均值
    296
    065
    2423
    113
    6471
    177
    148
    25℃
    B11
    508
    061
    2424
    153
    4995
    305
    255
    B21
    525
    045
    2428
    161
    5113
    315
    263
    B31
    525
    040
    2429
    156
    4935
    315
    262
    B41
    517
    069
    2422
    150
    4870
    310
    259
    均值
    519
    054
    2426
    155
    4978
    312
    259
    45℃
    C11
    659
    070
    2422
    171
    4292
    395
    329
    C21
    650
    037
    2431
    184
    4705
    390
    325
    C31
    692
    041
    2429
    196
    4704
    415
    346
    C41
    642
    066
    2424
    178
    4617
    385
    320
    均值
    661
    053
    2426
    182
    4579
    397
    330
    125℃
    D11
    700
    061
    2425
    195
    4627
    421
    351
    D21
    801
    020
    2435
    189
    3919
    481
    401
    D31
    759
    057
    2426
    191
    4184
    455
    380
    D41
    759
    012
    2437
    185
    4052
    456
    379
    均值
    755
    037
    2430
    189
    4195
    453
    377
    表3知:结合面温度结合面抗弯强度弯曲应变均DLT 54112009规范中抗弯强度(04 MPa)弯曲应变(10)求然层面温度125℃研究体层面沥青混凝土梁弯曲项力学性温度关系见图1

    图1 项力学性层面温度变化关系曲线
    图1知125℃研究体挠度抗弯强度弯曲应变挠跨着层面温度减降低中挠度弯曲应变挠跨降低趋势相重合抗弯强度降趋势较缓着层面温度降低弯曲变形模量出现增趋势层面温度45℃弯曲变形模量增4沥青混凝土心墙施工加热层面温度应该低45℃条件层摊铺沥青混凝土加热层物料层面间结合效果良抗弯强度弯曲应变够满足标准
    3 洒水措施心墙层间质量影响研究
    31 模拟心墙施工
    试验试件混凝土配合模具21相分层制备混凝土层首先进行沥青心墙层振动碾压法击实模拟解决碾压程中振动碾沾料问题击实程中层面洒水(见图2)160℃沥青混合料铺层试块传热30min层热料进行击实

    图2 洒水层面洒水层面较
    32 防粘效果
    试验模拟程中发现通心墙层面洒水击实机沾沾沥青混合料具良防粘效果
    33 渗透试验
    通观察结合面洒水切割试件发现层层沥青混凝土然够良结合通渗气仪测定结合面防渗性结果见表4
    表4 层面洒水沥青混凝土结合面渗气性检测结果
    编号
    时间(min)
    负压(MPa)
    压升(MPa)
    速率(MPamin)
    E1
    5
    009
    0000
    00000
    E2
    5
    009
    0000
    00000
    E3
    5
    009
    0000
    00000
    E4
    5
    009
    0001
    00002
    表4知沥青混凝土结合面洒水仅具备良防粘效果够满足水利工程防渗性求说明该措施具行性性
    34 劈裂试验
    劈裂试件通钻取渗气试验完成试件获然进行劈裂试验计算间接拉伸应变间接拉伸强度结果见表5
    表5 层面洒水结合面非结合面试件劈裂试验结果
    部位
    编号
    间接拉伸
    应变
    ()
    间接拉伸
    强度
    (MPa)
    部位
    编号
    间接拉伸
    应变
    ()
    间接拉伸
    强度
    (MPa)



    F11
    177
    038




    F12
    196
    038
    F21
    171
    037
    F22
    200
    034
    F31
    200
    039
    F32
    222
    039
    F41
    162
    040
    F42
    212
    038
    均值
    177
    038
    均值
    208
    039
    表5知采取洒水措施沥青混凝土非结合面相结合面间接拉伸应变降低031间接拉伸应力降低001 MPa两者降幅度皆较表明洒水措施沥青混凝土力学性产生影响忽略计
    35 采洒水法时层面温度结合面梁弯曲试验
    层面洒水利层间结合结合第二章中沥青混凝土心墙施工加热层面温度应该低45℃结选择55℃65℃75℃85℃四种层面温度进行沥青心墙碾压施工模拟然通试件进行梁弯曲试验结果见表6
    表6 层面洒水结合面温度梁弯曲试验结果
    层面温度(℃)
    编号
    挠度
    (mm)
    孔隙率()
    密度(gcm3)
    抗弯强度(MPa)
    变形模量(MPa)
    弯曲应变()
    挠跨()
    55℃
    E11
    325
    053
    2426
    151
    7780
    194
    162
    E21
    316
    077
    2420
    156
    8253
    189
    158
    E31
    283
    057
    2425
    155
    9165
    169
    141
    E41
    325
    081
    2419
    158
    8124
    194
    162
    均值
    312
    067
    2422
    155
    8330
    186
    156
    65℃
    E11
    325
    077
    2420
    168
    8624
    194
    162
    E21
    350
    073
    2421
    166
    7925
    234
    174
    E31
    375
    069
    2422
    167
    7446
    224
    187
    E41
    333
    089
    2410
    166
    8327
    199
    166
    均值
    345
    077
    2418
    167
    8081
    213
    172
    75℃
    F11
    525
    045
    2428
    181
    5754
    315
    262
    F21
    575
    057
    2425
    189
    5495
    345
    287
    F31
    542
    066
    2423
    177
    5473
    325
    270
    F41
    542
    067
    2422
    180
    5558
    325
    270
    均值
    546
    059
    242
    182
    5570
    327
    272
    85℃
    G11
    692
    053
    2426
    196
    4731
    415
    346
    G21
    709
    066
    2423
    196
    4619
    425
    354
    G31
    734
    061
    2424
    193
    4394
    440
    366
    G41
    667
    081
    2419
    205
    5126
    400
    333
    均值
    701
    065
    2423
    197
    4717
    420
    349
    表6知:结合面采取洒水措施温度结合面抗弯强度弯曲应变均DLT 54112009规范中抗弯强度(04 MPa)弯曲应变(10)求然层面温度85℃研究体层面洒水沥青混凝土梁弯曲项力学性温度关系见图2

    图2 层面洒水项力学性层面温度变化关系曲线
    图2知85℃研究体采取洒水措施挠度抗弯强度弯曲应变挠跨着层面温度减降低层面温度75℃时挠度弯曲应变挠跨均降24抗弯强度降7着层面温度降低弯曲变形模量呈现增趋势层面温度75℃弯曲变形模量增23沥青混凝土心墙施工中采取层面洒水措施保证弯曲应变抗弯强度等力学性受影响加热层低温度75℃
    3结
    文根伙房水库沥青混凝土心墙配合通沥青混凝土相关实验分析温度施工素洒水措施沥青混凝土心墙层间结合质量影响研究结:
    (1)层面温度3℃时沥青混凝土结合面渗气速率够满足水利工程防渗性求非结合面相结合面间接拉伸应变间接拉伸应力变化幅度沥青混凝土力学性受低温条件影响
    (2)沥青混凝土结合面温度结合面抗弯强度弯曲应变均满足相关标准度着层面温度降降低心墙施工需加热层面允许低温度45℃
    (3)模拟沥青心墙碾压程中采取层面洒水措施具良防粘效果沥青混凝土防渗性保证结合面接拉伸应变间接拉伸应力降洒水措施沥青混凝土力学性产生影响忽略计
    (4)结合面采取洒水措施沥青混凝土结合面温度结合面抗弯强度弯曲应变满足相关标准着层面温度降降低采洒水措施心墙施工需加热层面允许低温度75℃
    参考文献
    [1]王标杨全民孙振天等碾压混凝土坝沥青混合料防渗结构[J] 水利水电技术2000(11)1922
    [2]郝巨涛 国沥青混凝土防渗技术发展中重问题[J] 水利学报2008(10)12131219
    [3]万连宾裴成元杨合刚常规温度条件沥青混凝土心墙层间结合质量研究[J] 水利水电技术201142(11)6264+68
    [4]江继兵沥青混凝土心墙施工水利工程中应[J] 江西建材2014(23)120
    [5]李广信张丙印玉贞土力学[M]北京清华学出版社201310
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    文档贡献者

    平***苏

    贡献于2023-02-25

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