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)
结
合
面
A11
279
034
非
结
合
面
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)
结
合
面
F11
177
038
非
结
合
面
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
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[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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