6%水泥稳定碎石强度试验.pdf

第 8 卷 第 3 期 2 0 0 6年 9月 辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报 J OURNAL OF E 1 AONI NG PROVI NCI AL COL L EGE OF C MMUNI CAT 1 0NS V0 8 No 3 Se p 2 0 0 6 文章编号 1 0 0 8 3 8 1 2 2 0 0 6 0 3 0 0 1 0 3 水泥稳定碎石集料级配对其强度的影响 王 铁 滨 辽宁省交通高等专科学校 辽宁沈阳1 1 0 1 2 2 摘要采用正交试验设计方法 对9种集料级配的水泥稳 定碎石分别进行无侧限抗压强度和劈裂强度试 验 探求集料级配对水泥稳定碎石抗压强度和劈裂强度的影响规律 为改善集料级配 优化水泥稳定碎石性能奠 定基础 关键词 正交试验水泥稳定碎石 无侧 限抗压强度 劈裂强度 集料级配 中图分类号 U 4 1 4 1 文献标识码 A 在水泥稳定碎石混合料中 集料的质量约 占9 o 以上 各档集料的组成不仅影响水泥稳定碎石基层的强度 同时也 制约其收缩变形性能 一般认为水泥稳定碎石强度愈高 其 收缩变形愈大 为减少收缩裂缝 应把强度限制在合理的范 围内 本文研究集料级配对强度的影响 从改善集料级配的 角度出发 为在水泥稳定碎石强度特性和收缩特性之间寻求 平衡点奠定基础 1 原材料的基本性能 水泥采用无锡胡埭 3 2 5级普通硅酸盐缓凝水泥 初凝 时间为 2 8 1 m i n 终凝时间为 3 8 5 m i n 水泥细度为4 其它 基本性能指标经检测符合路用要求 集料采用石灰岩 其压碎值为 1 9 6 针片状颗粒含量 为 8 其它性能指标经测试均符合路用要求 2 试验方案 值 由前期试验结果水泥剂量选用 4 8 工地 中所用集 料常分四档 故试验因素按如下四档划分 即 a 1 利咀集料 1 3 2 a m 以上筛余集料 b 2 粗集料 4 7 5 a m 筛以上 1 3 2 il lm 以下筛余集料 c 3 细集料 通过 4 7 5 a m 筛并 留在 2 3 6 a m 筛上的集 料 d 4 细集料 通过 2 3 6 a m 筛的集料 各因素 因子 的水平依据级配范 围的上下限划分为 高 中 低三个水平 由表 2中数字 2 1 3 表示 低水 平取级配范围的下限与中值的平均值 中水平取级配范围的 中值 高水平取级配范围的上限与中值的平均值 级配组成 范围 见表 1 是在总结各 国水泥稳定碎石基层材料集料组 成设计及工程应用的基础上 考虑水泥稳定碎石基层材料的 干缩变形特性 通过控制粗 细集料关键筛孔的通过率 经理 因主要考虑集料组成对强度的影响 水泥剂量采用一定 论计算而得 由于篇幅所限 本文不再祥述 表 1 水泥稳定碎石级配范围 由于要考察水泥稳定碎石基层材料在 4种因素 每种 因素有 3个水平 作用下 不同的水平组合对其强度的影 响 以及分析出每种因素对强度指标影响的大小 区分出主 次因素 故选用正交表 L 兮 3 见表2 表 2 正交试验计算表 收稿 日期 2 0 0 6 0 3 3 0 注 I K Y 一各因子1 水平抗压强度数据之和 K 一各因子 2 水 平抗压强度数据之和 K Y 一各因子3水平抗压强度数据之和 I P L 一各因子 1 水平劈裂强度数据之和 I I P I 一 各因子 2水平 劈裂强度数据之和 P L 一各因子3水平劈裂强度数据之和 D K Y 各 因子三水平下抗压强度数据平均值之间的离差 D P L 一 各因子三水平下劈裂强度数据平均值之间的离差 由正交表形成9 种集料级配设计方案 见表 3 维普资讯 辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报 2 0 0 6正 表 3 级配设计方案 1 2 6 8 0 5 1 1 0 9 6 7 4 1 1 4 3 9 3 6 0 1 3 2 8 8 5 8 1 2 6 8 0 5 1 l 1 7 7 1 4 2 1l 7 7 1 4 2 1 3 2 8 8 5 8 1 2 6 8 0 5 1 3 试验方法和试验结果 3 1 击实试验 击实试验是根据 1 采用丙法进行的 应对上述 9 种 级配设计方案分别进行击实试验 确定各种级配的最大干密 度和最佳含水量 由于这 9种级配均在级配范围之内 而本 文提出的级配范围较窄 故对击实试验作了简化 即分别对 级配范围的上限级配 下限级配和中值级配分别进行击实试 验 确定试件成型干密度和含水量 经比较选用最大干密度 为2 3 6 g c m 最佳含水量为 5 2 来制件 3 2 无侧限抗压强度和劈裂强度试验 上述 9种级配均采用 3 2 5级无锡胡埭水泥 剂量为 4 8 制备尺寸为 1 5 c m 1 5 c m的圆柱体试件 静压法成型 试件从试模内脱出并称量后 立即用塑料薄膜包覆 送至相 对湿度大于 9 0 温度为 2 5 2 c C的标准养护室保湿养生 6 天 浸水 I 天 依据 I 进行7天无侧限抗压强度和劈裂强 度试验 试验结果见表2 4 试验结果分析 4 1 因子对指标影响 大小的评定 将表 2中离差结果加以比较可知 对水泥稳定碎石无侧 限抗压强度影响最大的是 3 细集料 2 粗集料次之 1 粗集 料影啊最小 对劈裂强度影响最大的是 1 粗集料 3 细集 料次之 2 制咀集料影响最小 4 细集料对强度的影响居第三 位 看来无论是抗压强度还是劈裂强度 都不能低估 3 集 料的作用 为了解各因子在某水平下对各指标影响的大小 还要计算因子某水平下的效应 计算结果见表 4 表4 因子各水平下的效应计算表 二二 二 二 二二 I K Y 效 应 一0 1 3 3 0 3 3 3 0 1 0 0 0 2 3 3 I I K Y 效 应0 0 6 7 0 2 6 7 0 3 0 0 0 1 6 7 1 1 I K Y 效 应0 0 6 7 0 0 6 7 0 4 0 0 0 0 6 7 I P L 效 应 0 0 4 2 0 0 0 2 0 0 3 6 0 0 1 9 I I P L 效 应0 0 3 1 0 0 1 1 0 0 0 2 0 0 0 6 1 1 I P L 效 应0 0 1 1 0 0 0 9 0 0 3 8 0 0 2 4 由表 4 可见 1 粗集料 2 3 水平效应相当 表明其多少 对抗压强度影响不大 其它各档集料有利于抗压强度的水 平搭配为 b c d 即2 粗集料各筛孔通过百分率取低水平 3 舟 细集料各筛孔通过百分率取高水平 4 细集料各筛孔通过 百分率接近中值的搭配抗压强度最高 劈裂强度高的水平 搭配为 a 2 b c d 即 1 和 2 粗集料各筛孔通过百分率取低 2 水平 3 和 4 细集料各筛孔通过百分率取高水平的组合抗 拉性能强 由于细集料含量高 混合料收缩性较大 综合考 虑无侧限抗压强度 劈裂强度和水泥稳定碎石混合料的收缩 性能 选取有利于上述三项指标的水平组合为 a 2 b c d 抗压强度最不利的水平组合为 a b c d 即为 1 和 2 粗集料各筛孔通过百分率接近级配范围中值 3 和 4 细集 料各筛孔通过百分率取低水平的组合 对劈裂强度最不利的 水平组合为 a b 3 c d 即1 粗集料各筛孔通过百分率接近级 配范围中值 2 利咀集料各筛孔通过百分率取高水平 3 撑 和 4 撑 细集料各筛孔通过百分率接近级配范围中值的组合对提高 劈裂强度不利 由此可见 接近级配范围中值的级配并非最 佳级配 4 2显著性检 验 经方差分析可知 3 细集料对无侧限抗压强度结果影响 显著 因为 3 细集料不仅起填充骨架空隙的作用 而且起 部分骨架作用 水泥稳定碎石混合料密实骨架结构对其用量 较为敏感 其用量过多较难压实 用量过少不足以填充空隙 2 制咀集料次之 1 粗集料影响最小 1 粗集料和 3 细集料 对劈裂强度结果影响显著 2 粗集料影响最小 5 结论 I 正交试验设计不仅可以确定拟定因素对指标影响的 主从关系 而且可以确定各因素水平的最优组合 试验结果 表明 3 细集料对抗压强度和劈裂强度影响显著 故在集料 级配设计中应注意比较 调整好 3 细集料的用量 有利于 无侧限抗压强度 劈裂强度和水泥稳定碎石混合料的收缩性 能三项指标的水平组合为 a 2 b c d 即为 1 和 2 粗集料各 筛孔通过百分率取低水平 3 和 4 彝 细集料各筛孔通过百分 率取高水平的搭配 2 对抗压强度最不利的水平组合为 1 和2 粗集料各筛 孔通过百分率接近级配范围中值 3 和 4 细集料各筛孔通 过百分率取低水平的组合 对劈裂强度最不利的水平组合为 1 制 咀集料各筛孔通过百分率接近级配范围中值 2 粗集料各 筛孔通过百分率取高水平 3 和 4 细集料各筛孔通过百分 率接近级配范围中值的组合 由此可见 接近级配范围中值 的级配并非最佳级配 主要参考文献 1 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 1 T J 0 5 7 9 4 人民 交通出版社 1 9 9 4 2 公路路面基层施工技术规范 1T J 0 3 4 2 0 0 0 人民交通 出版 社 2 0 0 0 O 5 5 5 O 5 5 5 O 2 1 2 2 2 1 1 2 2 2 5 9 8 2 5 5 8 2 3 2 3 3 3 2 2 3 3 1 9 2 1 1 7 7 1 1 加 加 加 加 加 O 5 5 7 O 2 2 7 O 1 9 2 3 4 4 9 7 9 卯 4 9 8 2 O 7 5 O 8 加 O 2 8 7 1 5 3 5 9 昭 叭 跗 O O O 5 5 5 5 5 5 卯 卯 1 2 3 4 5 6 7 8 9 维普资讯 第 8 卷 第 3 期 2 0 0 6年 9月 辽 宁 省 交 通 高 等 专 科 学 校 学 报 J OURNAI OF L I AONI NG P ROVI NCI AL CO1 L EGE 0F C0MMUNI CATI ONS Vo 1 8 NO 3 S e p 2 0 0 6 文章编号 1 0 0 8 3 8 1 2 2 0 0 6 0 3 0 0 3 0 3 B P神经网络在健康监测基准模型损伤识别中的应用 蒋洪涛 刘薇 辽宁省交通高等专科学校 辽宁沈阳 1 1 0 1 2 2 摘要本文针对 A S C E提出的健康监测基准问题的结构模型 分析 了基于固有频率的结构损伤识别方法 使用 M A T L A B软件模拟不同的结构损伤情况 根据得到的固有频率构造 B P 神经网络输入参数并进行相应的训 练 通过神经网络对结构损伤分步分层次的进行诊断 通过数值分析结果说明这种方法可以 取得较好结果 也进 一 步说明神经网络技术是进行结构损伤识别有效方法 关键词B P神经网络 固有频率损伤识别基准模型 中图分类号 P 3 1 5 9 6 文献标识码 A 1 引言 随着国民经济的发展 基础建设的增加 对于新建特大 型建筑物 如大跨桥梁 大坝 特高层建筑 核电站等 为保证 其安全正常运转 对其结构的健康监测已越来越受到重视 同时 我国相当一部分旧的基础设施其安全性如何 是否能 够经受地震 洪水 风暴等 自然灾害的考验 对其结构损伤识 别和健康诊断也是一个研究热点 对结构的健康监测和诊 断已是土木工程科学研究的重要领域 其基本内容就是对结 构损伤的检测 识别和判断 结构损伤识别 健康监测 系 统一般由传感器 信号采集处理 专用仪器或计算机 系统 数据分析处理系统 计算机 组成 为评价各种损伤检测方法的优劣 美国土木工程师学会 A S C E 提出了健康监测基准问题 H e a l t h M o m t o fi n g B e n c h m a r k P r o b l e m 给出了可供研究的基准结构 J 该结构为 四层的钢框架比例模型 层高0 9 m 每跨长 1 2 5 m 每层有 8 个侧面斜支撑 见图 1 收稿日期 2 0 0 6 0 3 1 8 作者简介 蒋洪涛 1 9 7 0一 辽宁沈 阳人 大连理工在读博 士 讲师 本文利用 MA T L A B软件建立的上述结构模 型 分别模 拟不同位置的损伤以及不同程度的损伤 计算结构模型在正 常情况下与损伤情况下的模态响应 固有频率 根据得到 的模态数据构造不同的 B P神经网络输入参数 对神经网络 进行相应的训练 最后对结构损伤分步分层次的进行诊断 图 1 四分之一钢框架模型 3 陈魁 试验设计与分析 清华大学出版社 1 9 9 6 年 Ag g r e g a t e Gr a d a t i o n S Effe c t o n Co mp r e s s i o n s t r e n g t h o f Ce me n t S t a b i l i z e d M a c a d a m Wa n g T i e b i n A b s t r a c t s U n c o n fi n e d c o mp r e s s i o n s t r e n g t h t r i a l and s p l i t t i n g t e n s i l e s t ren gt h t r i al o f 9 d i ff e re n t k i n d s o f a g g r e g a t e g r a d a ti o n W e re d o n e t o s e a r c h e ff e c t r u h o f a g g r e g a t e gra d a t i o n o n u n c o n