烧结法赤泥–沥青粉固化剂稳定粉土的路用性能研究

为解决黄河冲积平原地区粉土黏聚力低、水稳定性差等工程应用问题,以烧结法赤泥和基质沥青为主材制备粉土固化剂(RAC),对粉土进行综合稳定。按5%水泥优选掺量并附加0、2%、4%、6%、8%RAC成型稳定粉土试件,经过标准养护、浸水强度、循环加热、低温冻融、高温自愈等特定试验条件后,进行3、7和28 d龄期的抗压强度与单轴压缩弹性模量试验,对比分析不同掺量RAC稳定粉土综合路用性能的变化规律。采用扫描电镜(SEM)分别观察粉土、水泥稳定粉土和RAC稳定粉土的微观结构形貌和孔隙特征,进而探讨固化稳定机理。结合实体工程的应用实践对RAC稳定粉土的路用性能进行测试分析与验证。结果表明:与单掺水泥相比,RAC稳定粉土具有良好的力学性能和水稳定性,2%、4%、6%、8%RAC稳定粉土标准养护3 d,强度分别提高110%、146%、156%、161%,28 d龄期浸水强度损失率由大于50%降低至小于20%;5次循环加热水泥稳定粉土强度增幅不大,高于4%掺量的RAC稳定粉土强度增长超过140%;经低温冻融后,单掺水泥稳定粉土试件发生开裂损坏,而RAC稳定粉土试件完好无损,且强度损失率小于15%;高温自愈试验中,试件加载至90%极限荷载,循环加热5次后,2%、4%、6%、8%RAC稳定粉土强度变化率分别为–8.3%、–2.3%、8.0%、12.9%。SEM图像显示RAC稳定使粉土形成密实的胶结凝聚体和均匀分布的孔径小于1μm的非连通微孔结构,有利于稳定粉土水稳定性和抗冻性的提高;高温条件下沥青组分发生湿润黏结包裹粉土颗粒及水化产物,同时加速扩散填充内部孔隙和微裂缝,实现了土体的损伤修复和结构补强。实体工程采用"4%RAC+5%水泥"对粉土稳定后用于道路基层,通车后,通过现场取芯、FWD弯沉等测试分析,道路整体承载能力和使用状况良好,未出现裂缝、坑槽、松散等损坏现象。     

水泥改良西藏林芝地区粉土路用性能试验研究

为解决西藏林芝地区路基填料问题,对林芝地区粉土进行水泥改良处理并进行击实试验、CBR试验、无侧限抗压强度试验和冻胀融沉试验,研究不同水泥掺量对改良土的最大干密度、最优含水率、CBR值以及冻融循环下改良土的物理力学性质的影响。试验结果表明:不同掺量的水泥改良粉土的最优含水率几乎不变,最大干密度随掺量增加缓慢增大;在冻融循环作用下水泥改良粉土仍为脆性破坏模式,水泥改良粉土的第5次冻融后和第10次冻融后的单轴应力应变曲线几乎趋于重合,在实际工程中可以以冻融循环5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;在考虑冻融循环作用下,西藏林芝深厚粉土区域二级公路上路床粉土填料的最优水泥掺量为4%以上。     

石灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验

结合广西南友公路膨胀土路堤试验段,开展石灰改良膨胀土无侧限抗压强度试验。结果表明：素膨胀土试件浸水后全部崩解,该区膨胀土的水稳性很差;部分养生7 d和14 d的石灰改良土试件也在浸水时崩解,主要是由于龄期较短,改良土中产生的CaCO3较少导致联结作用较弱,改良土无侧限抗压强度采用养生28 d龄期的强度值较合适;掺灰率和养护龄期对改良土无侧限抗压强度的影响较大,且石灰改良土存在最优掺灰率,无侧限抗压强度与龄期在养护初期表现为线性增大关系。     

水泥镁渣固化粉砂土的抗剪强度试验研究

为了改善粉砂土的液化破坏特性,以银川西夏区的粉砂土为试验研究对象,采用2%,4%掺量的水泥和3%,6%,9%掺量的镁渣对粉砂土进行固化,通过龄期7 d,28 d的三轴剪切试验,研究了固化土抗剪强度指标的变化规律。结果表明,不同龄期试样的内摩擦角大小取决于水泥掺量;7 d龄期试样的最大黏聚力增加了103.0%,28 d龄期试样的最大黏聚力增加了73.8%,水泥和镁渣复合掺入粉砂土可以有效提高其黏聚力。试件的极限应变分析表明,水泥和镁渣掺入粉砂土中使得土样变形由柔性变形向脆性变形发展。     

高活性矿渣粉对矿渣水泥性能的效应

质量系数大于1.8的优质粒化高炉矿渣粉磨制成高活性矿渣粉,对矿渣水泥的早期强度有独特的作用.掺入550—650 m2.k-g 1比表面积细矿渣粉,水泥的3 d抗折强度保持与硅酸盐水泥等值,7 d抗折强度比硅酸水泥高并随矿粉掺量增加而提高;3 d抗压强度略低于硅酸盐水泥,但是7 d抗压强度接近硅酸盐水泥.配制矿渣粉后水泥的28 d强度呈现出不同的特征:抗折强度明显高于硅酸盐水泥;抗压强度接近或略低于硅酸盐水泥,提高矿粉的细度或改变掺量对抗压强度作用不大.矿渣粉掺量低于50%时,水泥初、终凝时间比硅酸盐水泥略微延长.矿渣水泥的标准稠度用水量一般是随矿粉掺量增加而增加.     

离子型土壤固化剂固化土基层试验研究

以7 d无侧限抗压强度为评价指标,采用YES等3种离子型土壤固化剂进行固化土适配试验,确定YFS固化土适宜配合比,研究龄期、含水率、养护方式、浸水时间、压实度对YFS固化土无侧限抗压强度的影响,结合微观试验揭示固化土强度形成机理。结果表明:固化土适宜配合比为素土及按其质量比外掺0.02%(质量分数,下同)YFS固化剂、5%水泥;随龄期增长、压实度提升,固化土强度均有所提高;随含水率增加,固化土强度呈先增后减趋势;室温养护强度略低于标准养护强度,不同标准养护龄期试件强度随浸水时间延长略有下降,水稳定性良好;固化剂掺入后无新物质产生,可改善土壤颗粒结合方式,其微观结构以团聚体层叠为主;水泥掺入后有明显水化产物C—S—H凝胶生成,将其填充于团聚体间隙,土体整体结构更为密实,可提高土体抗压强度。     

川藏铁路石灰石粉–水泥基材料抗低温硫酸盐侵蚀研究

为研究川藏铁路掺石灰石粉混凝土抗低温硫酸盐侵蚀性能,通过对低温硫酸盐溶液浸泡侵蚀和电脉冲低温硫酸盐侵蚀作用下掺不同石灰石粉的水泥基材料的外观侵蚀变化等级、质量评价参数、抗压强度评价参数、孔隙特征以及侵蚀产物的测试,研究了低温环境下石灰石粉掺量对水泥基材料硫酸盐侵蚀行为的影响规律,并建立非单调Wiener随机过程模型对低温环境下石灰石粉-水泥基材料硫酸盐侵蚀服役寿命进行了预测。结果表明:（1）低温环境下硫酸盐浸泡侵蚀反应缓慢,侵蚀周期内,石灰石粉-水泥基试件外观未出现可见剥落、质量持续增加;强度先提高后降低,在侵蚀120d时出现转折;孔隙先细化后劣化,在侵蚀90d时出现转折;在侵蚀180d时有少量碳硫硅钙石生成。（2）电脉冲加速了低温环境下石灰石粉-水泥基硫酸盐侵蚀反应,电脉冲低温硫酸盐侵蚀60d时,试件表面开始剥落,质量和强度下降,内部孔隙劣化。石灰石粉掺量越多,碳硫硅钙石侵蚀破坏就越严重,石灰石粉掺量为40%的试件在侵蚀60d时就有碳硫硅钙石生成,而石灰石粉掺量为10%、20%的试件在侵蚀90d才生成碳硫硅钙石。（3）基于Wiener随机过程的可靠性寿命退化分析表明,电脉冲低温硫酸盐侵蚀作用下掺10%、20%和40%石灰石粉-水泥基材料室内加速侵蚀寿命分别为265d、130d及105d。     

干湿循环下钢渣粉水泥改良膨胀土室内试验研究

为有效控制干湿循环作用下膨胀土的膨胀性,利用水泥钢渣粉掺合料改良膨胀土.通过室内试验,研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数下的无荷载膨胀率、体积质量变化率、无侧限抗压强度(UCS)等物理力学性质的变化规律,并结合扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析,对改良土内部的微观结构和物质进行探讨.结果表明:3种改良土的无荷载膨胀率均减少95%以上,膨胀达到稳定的时间缩短,其中:Es-SSP-C-N对膨胀土膨胀性的控制效果最佳;经干湿循环作用后,改良土的体积变化率控制在1.6%以内,减小85%,质量变化率远低于未改良土,其中Es-SSP-C的体积、质量变化率最稳定;3种改良土的无侧限抗压强度均有明显提高,其中Es-SSP-C-N的强度最高,Es-SSP-C对多次干湿循环作用下强度劣化的抵抗效果最优;但钢渣粉自身水化周期较慢,约为60 d,掺加少量NaOH可以有效激发其水化活性.     

水泥改良膨胀土无侧限抗压强度试验研究

结合湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建项目,利用水泥对沿线广泛分布的膨胀土进行改良处理,通过一系列的室内试验,研究水泥掺量以及养护龄期对改良膨胀土无侧限抗压强度的影响规律,试验结果表明:(1)水泥掺量对改良膨胀土无侧限抗压强度有显著的影响,水泥掺量小于7%时,无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而迅速增长,当水泥掺量继续增加时,无侧限抗压强度增长速度变缓;(2)随着养护龄期的增加,改良膨胀土无侧限抗压强度逐渐增大,但强度主要来自于前14d的养护;(3)综合考虑各方面的因素,建议水泥掺量控制在7%左右。     

污水环境对水泥土力学性能的影响试验研究

由于多数地下水泥土工程直接与地下腐蚀性介质环境接触,必将导致水泥土材料的逐步劣化甚至失效破坏。以某市区工地附近明渠排放的污水作为侵蚀性介质,制作了不同水泥掺量的水泥土试件,通过对比试验,研究了污水环境和清水环境下不同水泥掺量、不同龄期的水泥土抗压强度和抗剪强度。结果表明,在污水或清水环境下,相同水泥掺量水泥土30 d龄期的抗压强度几乎相等,随着龄期的增加其抗压强度均逐步增大,但污水环境下其抗压强度增长的幅度明显小于清水环境,90 d后清水环境的水泥土抗压强度不再增长,而污水环境的抗压强度开始降低;污水环境和清水环境下的水泥土内摩擦角和黏聚力随龄期、水泥掺量的增加均逐步增大,污水环境下龄期90 d后的内摩擦角和黏聚力均开始降低。     

The Properties of Road Base Course Materials of Granular Soils Stabilized by AGS Granular Soil Stabilizing Cement

1　IntroductionCementstabilizedgranularsoilsroadbasematerialshaveahighearlystrengthandagoodwaterstability ,andarecommonlyusedasroadbasecourses .Buttheyhavesomeshortcomingsalso .Commonsettingtimecannotful fillthestandardthatroadbaseusedcement’sinitialset tingtime≥ 3handfinalsettingtime≥ 6hsometimes .Theanti crackingperformancesofthegranularsoilsstabilizedbycommoncementarenotsatisfied .Especiallywhenthecementdosageishigherthan 6 %theshrinkageratioin creasesobviously .TheMinistryofCommunicat…     

加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究

为环保利废,试验研究利用加筋铁尾矿用于道路基层施工。选择合适的水泥剂量制成的水泥稳定铁尾矿作为半刚性基层材料,向水泥稳定铁尾矿中加入聚丙烯纤维,制成水泥稳定加筋铁尾矿,在提高其强度、改善其性能的同时,降低水泥的用量。试验结果表明：混合料水泥剂量3％,聚丙烯纤维0．3％可满足高速公路和一级路的底基层、二级及二级以下道路的基层和底基层的要求。     

水泥粉煤灰路面基层材料工程实验研究

水泥稳定基层材料的收缩系数大,加之内蒙古地区气候干燥,温差大,当地水泥稳定基层的开裂严重.为了解决此问题,在赤通高速进行了水泥粉煤灰路面基层工程实验研究.结果表明：水泥粉煤灰路面基层材料强度高,达到和水泥稳定基层相同的强度可节省水泥用量15%,水泥粉煤灰稳定基层外观致密不离析,基层整体性抗裂性好,相对于水泥稳定碎石具有明显的技术经济指标.     

新型ASC土壤固化剂在道路底基层的应用

目的 在充分研究粉状土壤固化剂作用机理的基础上，复合配制一种新型土壤固化剂，测试评价其在道路底基层的应用性能．方法 以水泥、高钙粉煤灰、石灰和专用激发荆为原材料，复合配制新型ASC土壤固化剂，测试其固化土的无侧限抗压强度和间接抗拉强度、7d弯沉值、浸水膨胀量及其抗冻性。与水泥稳定土进行比较．结果 随着固化剂的掺量的增大。无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大，试件的密实度显著影响其无侧限抗压强度和间接抗拉强度，随着试件养护龄期的不断增大，后期无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大．与水泥稳定土相比。其抗冻性能明显改善．该固化剂固化土体系的7d弯沉值小，水稳定性能良好，浸水膨胀量为0．021％，改善了道路的承载能力．结论 以水泥、高钙粉煤灰、石灰和活性激发剂作为原料复合的新型ASC土壤固化剂有利于公路底基层抗压强度、抗冻融性、承载能力等性能的提高。     

水泥稳定碎石缩裂机理及在级配设计中应用

为了提高水泥稳定碎石抗裂性能,分析了水泥稳定碎石缩裂机理和组成结构对其影响,提出了水泥稳定碎石级配设计思路和骨架密实型水泥稳定碎石基层材料设计方法。室内外试验研究结果表明:与规范中悬浮密实级配水泥稳定碎石相比,骨架密实型水泥稳定碎石的抗压强度和抗拉强度分别提高了55%和37%,温缩系数和干缩系数分别降低了17.8%和31.5%,试验路平均横向裂缝间距提高了近1倍左右。研究结论:骨架密实型水泥稳定碎石具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能,有着良好的应用前景。     

水泥固化淤泥废弃土作为填土材料的试验研究

现阶段的基坑工程会产生大量的废弃土,为实现固体废弃物的资源化,本文以淤泥废弃土作为研究对象,根据击实特性设置不同的击实度,基于无侧限抗压强度试验和水稳定性试验探讨淤泥废弃土经水泥固化后作为填土材料的可行性。结果表明,在淤泥废弃土中加入水泥后,最大干密度会降低,而最优含水质量分数则相反。水泥固化淤泥废弃土的强度会随着水泥质量分数和压实度的增加而增加。在水泥质量分数低于5%时,水泥固化淤泥废弃土的强度对压实度的降低和浸水条件均比较敏感,会出现明显下降。压实度的提高能明显改善水稳定性,但随着水泥质量分数和龄期的增加,压实度对水稳定性的改善效果会趋于平缓甚至减弱。     

固化吹填泥砂混合物的力学性能与微观结构分析

中国沿海地区吹填造地过程中产生大量低成本的淤泥和吹填砂.同时,此类地区建设公路中却需要大量高成本水泥稳定碎石等建筑材料.针对此类问题,本文采用不同类型的固化剂固化淤泥和吹填砂混合物替代传统公路修筑材料,研究了固化后泥砂混合物的无侧限抗压强度及其微观结构.结果表明:相对于水泥固化剂,本项目研发的固化剂可大幅度提高固化泥砂混合物的强度;其机理是新型固化剂可形成更多的胶凝和膨胀性产物,其中有机化合物可通过聚合反应形成有机分子链,包裹泥砂混合物颗粒,密实土体结构.     

水稳碎石基层取芯临界强度与整体性质量评价时机

为了确定水稳碎石基层合理的整体性质量评价时机,消除养生条件、级配类型和设计强度(水泥剂量)的影响,弥补采用固定龄期法则评价施工质量的局限性,采用振动成型方法成型3种类型级配、3种水泥剂量的大型试件,并采用3种养生路径养生后进行钻芯和劈裂强度试验,建立成熟度与劈裂强度的关系.结果表明:水泥剂量(质量分数)对取出完整芯样的龄期有很大的影响,5.5%水泥剂量的试样,3种级配在7 d龄期均能取出完整的芯样,而水泥剂量为4.5%时,悬浮-密实级配在14 d才能取出完整芯样,当水泥剂量为3.5%时,3种级配类型的水泥稳定碎石均不能在7 d取出完整致密芯样;级配越趋于悬浮-密实,芯样侧壁越不致密,悬浮-密实级配水泥剂量必须达到5.5%以上,才能在7 d龄期取出致密芯样,否则需增加养生龄期;水泥稳定碎石能否取出完整致密芯样与其劈裂强度密切相关,当劈裂强度达到取芯临界劈裂强度时,则能取出完整致密芯样;不同养生路径下的水稳碎石劈裂强度与成熟度曲线有较好的双曲线关系.基于取芯临界劈裂强度及劈裂强度与成熟度的关系曲线,提出了取芯临界成熟度标准.采用取芯临界成熟度科学地确定水泥稳定碎石基层的整体性评价时机是可行的.     

提高低活性粉煤灰早期强度的试验研究

目的为了改善低活性粉煤灰的活性，提高二灰混合料的早期强度．方法通过无侧限抗压强度试验，测试二灰混合料添加水泥、碳酸钠及硫酸钠化学外掺剂后的早期强度．结果添加化学外掺剂的二灰混合料与空白二灰混合料相比，一般7d强度要增加2～3倍．添加不同类型、不同剂量的化学外掺剂对于提高二灰混合料早期强度的效果也不尽相同，其中质量分数为2％的硫酸钠和碳酸钠表现出最佳的早强效果，递减次序：质量分数为1％的硫酸钠、质量分数为2％碳酸钠和质量分数为1％的水泥．结论化学外掺剂可以改善该种低活性粉煤灰的活性，从而提高该种粉煤灰的早期强度．该试验研究成果对于推广低活性粉煤灰在沥青路面基层的使用具有重要的实际意义．     

水泥-生石灰固化吹填土无侧限抗压强度试验研究

为了改善滨海吹填淤泥的物理力学性能,同时考虑工程经济性和大面积推广,通过添加低配比的水泥和生石灰来提高吹填土的强度,为实际工程的应用提供依据。本文采用单一水泥或生石灰以及双掺固化的方式,通过大量的室内试验,得到了7天、14天和28天的无侧限抗压强度值,分别分析了水泥、生石灰以及双掺的掺量和养护龄期对固化土的无侧限抗压强度的影响,揭示了固化土的无侧限抗压强度与掺量之间的线性关系,明确了低配比下固化土的无侧限抗压强度与龄期的关系。此外,还探讨了水泥土和石灰土的强度增长差异。