基于振动法的抗疲劳断裂水泥稳定碎石强度标准研究

强度是水泥稳定碎石材料设计与施工质量控制重要指标。当集料类型、矿料级配和成型方式一定情况下,水泥稳定碎石强度取决于水泥剂量。强度标准越高,则水泥剂量越大,水泥稳定碎石抗荷载破坏能力越强,但抗收缩开裂能力越差;反之亦然。为此,以水泥稳定碎石基层施工期和运营期在荷载作用下不发生疲劳破坏所需材料最小强度为准则,研究了水泥稳定碎石力学强度特性、疲劳特性及施工期与运营期水泥稳定碎石基层荷载响应,提出抗疲劳断裂的水泥稳定碎石强度标准。结果表明：为防止施工车辆荷载作用下基层发生极限断裂破坏,水泥稳定石灰岩碎石基层必须养护7d后,且其劈裂强度达到0.68MPa以上,方可进行下结构层施工;为防止设计年限内基层在施工车辆和运营车辆反复作用下产生疲劳断裂,水泥稳定石灰岩碎石7d劈裂强度不小于0.70MPa。为了便于应用,结合抗压强度和劈裂强度之间关系,提出水泥稳定石灰岩碎石7d抗压强度不小于7.0MPa。     

钢纤维混凝土性能与施工工艺研究

提高抗折强度与耐久性是当前路面混凝土发展的趋势.在分析钢纤维对混凝土增强机理的基础上.通过试验研究了掺钢纤维混凝土的路用性能.结果表明,与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有优良的路用性能,如抗折强度提高15%～35%、冲击强度提高3～5倍、抗裂性能提高3倍、耐磨性提高42%.并结合钢纤维混凝土特性,提出了钢纤维混凝土的施工工艺及质量控制方法,对钢纤维混凝土施工具有很强的指导作用.     

垂直振动压实SRX稳定碎石力学性能影响因素研究

为了揭示有机聚合物SRX稳定碎石(SRX-SCS)强度形成机理及影响因素,通过室内垂直振动成型试件,研究相对含水率、SRX含量、压实度与集料岩性对SRX-SCS力学性能的影响,并建立了各强度之间的关系.结果表明:SRX-SCS抗压强度、劈裂强度和回弹模量均随着相对含水率的减小而增大,且相对含水率为0时,三者均达到最大值;力学强度随着SRX含量的增加而增大;压实度在96%~100%之间,压实度每提高1%,SRX-SCS抗压强度提高4%~8%,劈裂强度提高6%~10%,回弹模量提高7%~11%;SRX石灰岩稳定碎石的抗压强度是SRX砂岩稳定碎石、SRX花岗岩稳定碎石的1.27倍、2.19倍,劈裂强度是砂岩、花岗岩的1.23倍、2.03倍,回弹模量是砂岩、花岗岩的1.21倍、2.20倍;抗压强度Rc与劈裂强度Ri之间满足Rc=16.6Ri,抗压强度Rc与回弹模量Ec之间满足Ec=118.4Rc.该成果可为SRX-SCS的路面结构与材料设计提供理论基础.     

二灰碎石垂直振动试验方法及评价

结合二灰碎石现场振碾特性,研究了振动压实仪(VVTE)及选型标准,提出了垂直振动试验方法(VVTM),并通过对比研究室内静压法(SPCM)、振动法及现场振碾方式对二灰碎石物理力学特性的影响,评价了不同试件成型方法优越性.结果表明:振动压实仪的工作频率为30Hz,名义振幅为1.2mm,工作质量为300kg时模拟效果最佳,振动120s时的最大干密度与现场所能达到最大干密度相等;垂直振动成型试件的力学强度与芯样强度之比可达90%,而静压法成型试件的力学强度与芯样强度之比不足52%;垂直振动成型试件的力学强度是静压成型试件的1.7倍以上.垂直振动法比静压法成型试件更能准确反映二灰碎石基层物理力学性能.     

浅谈原位测试方法在公路建设中的应用

对路基施工中常使用的几种原位测试方法的机理、试验成果的整理及其应用作一简单的对比、分析，为较为准确地取得反映土的实际情况的计算指标提出一些参考意见。     

ATB 30沥青混合料垂直振动成型方法及评价

用垂直振动成型方法（VVCM）压实ATB 30沥青混合料来模拟现场压实工况,验证了此法的可靠性,同时对比研究了VVCM和马歇尔法对ATB 30沥青混合料物理和力学特性的影响.结果表明：VVCM试件力学强度与现场芯样的相关性高达942%,马歇尔试件的相关性不足700%;VVCM试件密度较马歇尔试件密度提高约2%,压实度提高1%,力学性能至少提高82%.证明VVCM比马歇尔法更适合评价ATB 30沥青混合料力学性能.     

高模量沥青混合料路用性能试验研究

对硬沥青混合料、70#沥青混合料、SBS改性沥青混合料分别进行高温稳定性(为0.7 MPa下50 ℃、60 ℃、70℃3个温度状况下的车辙试验)、低温抗裂性(小梁低温弯曲试验)、水稳性(冻融劈裂试验、残留稳定度试验)、疲劳性能(APA疲劳试验)的全面对比试验.试验结果表明,高模量沥青混合料具有较好的抗车辙性能;在-5℃时极限荷载约14 000 N,表明了其仍然具有良好的低温抗裂性能;冻融劈裂试验表明,AC-20C(30#)沥青混合料具有高的冻融劈裂强度比,具有较好的水稳定性.     

SRX稳定碎石骨架密实级配及路用性能

基于垂直振动成型方法(VVCM)研究了粗集料级配对其振实密度的影响,细集料级配对有机高分子聚合物SRX稳定细集料抗压强度的影响,粗、细集料质量比及关键筛孔通过率对SRX稳定碎石抗压强度的影响,以抗压强度最大为原则提出了SRX稳定碎石骨架密实级配,并验证了其路用性能.结果表明:当粒径为19~37.5mm,9.5~19mm,4.75~9.5mm的粗集料质量比为48∶30∶22时,混合粗集料振实密度最大;当筛孔通过率的递减系数I=0.65时,SRX稳定细集料抗压强度最大;当粗、细集料质量比为65∶35时,SRX稳定碎石抗压强度最大;当关键筛孔31.5,19,9.5,4.75,2.36,0.6,0.075mm通过率分别为95.0%~100.0%,64.0%~71.0%,44.0%~52.0%,32.0%~40.0%,22.0%~29.0%,11.0%~18.0%和5.0%~11.0%时,SRX稳定碎石抗压强度最大;与规范级配和水泥碎石级配相比,骨架密实级配SRX稳定碎石抗压强度、劈裂强度至少可分别提高13%和19%.     

路面结构与材料对双层一次摊铺路面疲劳性能的影响

研究了摊铺工艺、混合料类型及结构层厚度对沥青路面疲劳性能的影响。结果表明:与传统摊铺工艺相比,同一应力下双层一次摊铺路面疲劳寿命可提高54%,双层一次摊铺路面上面层3 cm+下面层7 cm厚度组合与上面层AC(连续式密级配沥青混合料)-13+下面层AC-20混合料类型组合疲劳性能最佳,与传统分层摊铺典型路面相比,疲劳寿命可提高113%;对于沥青混合料在高应力作用下的疲劳性能及对应力变化敏感性,双层一次摊铺工艺优于传统摊铺工艺,主要体现在双层一次摊铺工艺沥青混合料的疲劳方程截距a值均大于马歇尔法,而斜率b值正好相反。为了有效提高路面疲劳性能,建议双层一次摊铺路面结构组合为上面层3 cm AC-13+下面层7 cm AC-20。     

城际铁路水泥改良黄土填料力学特性

为揭示城际铁路水泥改良黄土路基填料力学特性变化规律,通过室内试验研究了水泥剂量、压实系数、养护龄期对水泥改良黄土路基填料力学特性的影响规律,优化设计改良黄土填料水泥剂量。研究表明,压实系数0.92下2%(质量分数,下同)水泥剂量改良黄土试件的7 d抗压强度满足规范值,但浸水后试件破损;水泥剂量≥3%的改良黄土试件浸水后完整,水泥剂量增加1%,28 d抗压强度和劈裂强度至少分别平均增长12.3%、17.0%;压实系数提高0.01,改良黄土28 d抗压强度和劈裂强度分别至少增长了5.4%、8.0%;改良黄土前期力学强度增长速率明显大于后期强度增长速率,水泥剂量≥3%的改良黄土试件的7 d抗压强度和劈裂强度分别约是其对应极限强度的61%、45%。为保证路基强度和承载力,考虑经济效益,建议基床底层以下路堤水泥剂量为3%,压实系数为0.95;建议基床底层路堤水泥剂量为4%,压实系数为0.98。