风积沙掺量对水泥稳定级配碎石力学性能与耐久性的影响

为了探讨风积沙替代细集料用于水泥稳定级配碎石基层的可行性,基于室内力学性能试验、干温缩变形试验、动水冲刷试验、间接拉伸疲劳试验和试验段跟踪检测,验证了不同风积沙掺量下水泥稳定级配碎石基层的力学强度、变形特性和耐久性能.结果表明,掺加风积沙对水泥稳定级配碎石混合料力学性能(无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度、单轴压缩模量)、变形特性(温缩变形、干缩变形)、水稳定性和耐久性有显著劣化影响,风积沙掺量越大,其对水泥稳定级配碎石混合料性能的劣化影响程度越严重,综合考虑水泥稳定级配碎石混合料的温缩性能、干缩性能和抗冲刷性能及疲劳耐久性,推荐最大风积沙掺量为6％.工程实践表明,将6％风积沙等质量替代细集料应用于水泥稳定级配碎石基层是可行的.研究成果对修筑风积沙水泥稳定级配碎石基层有一定参考价值和指导意义.     

不同粒径钢渣对混凝土抗压强度的影响

采用细磨钢渣粉、砂状钢渣、石状钢渣分别等量替代混凝土中的水泥、细集料、粗集料配制钢渣混凝土,研究其对混凝土7d、28d抗压强度的影响,并分析了其影响机理。试验结果表明:水灰比为0.30时,细磨钢渣粉对混凝土7d抗压强度表现出明显的减弱效应,而砂状钢渣、石状钢渣则有利于混凝土7d抗压强度的发展。另外,细磨钢渣粉、砂状钢渣、石状钢渣在混凝土中存在最优掺量分别为10%、30%、30%。     

基于灰靶决策理论的钢渣沥青混合料路用性能评价

为研究钢渣沥青混合料路用性能,通过采用钢渣替代部分天然粗集料的方式制备钢渣沥青混合料,对钢渣沥青混合料的高温、低温以及水稳定性能进行研究,并基于室内加速磨耗试验,系统分析钢渣沥青混合料的长期抗滑性能.结果表明,钢渣替代部分辉绿岩粗集料可显著改善沥青混合料的各项路用性能;钢渣掺量为50％时,钢渣沥青混合料高温性能达到最优;经低温弯曲试验表明,钢渣沥青混合料的低温性能明显优于普通辉绿岩沥青混合料;且钢渣的掺入可显著提升沥青混合料的水稳定性与长期抗滑性能;基于灰靶决策模型,最终确定钢渣沥青混合料中钢渣的最优掺量为50％.     

钢渣混合土基层材料干缩及抗冻性能研究

为了解钢渣混合土基层材料在环境作用下的响应特性，分别以失水率、干缩应变、干缩系数和冻融质量损失率、冻融残留强度比为指标，开展了干缩和冻融循环试验研究。研究发现，随着钢渣占比的增加，钢渣混合土28 d干缩系数、冻融质量损失率均有所减小，冻融残留强度比先增后减，在钢渣占比50%(质量分数)时达到峰值96.1%,说明合适的钢渣占比既能抑制钢渣混合土的干缩，又赋予其较好的抗冻性能；随着水泥掺量的增加，28 d干缩系数、冻融残留强度比增加，冻融质量损失率减小，表明水泥掺量的增加不利于钢渣混合土的干缩性能但有利于其抗冻性能；土壤固化剂的掺入能改善钢渣混合土的干缩和抗冻性能。SEM分析表明，钢渣占比为50%、水泥掺量为5%配合比的钢渣混合土结构更紧密，8次冻融循环后整体性更好。通过对比不同基层材料的干缩系数和冻融残留强度比发现，钢渣混合土的干缩性能劣于水泥稳定碎石但优于水泥石灰稳定土，抗冻性达到甚至超过水泥稳定碎石。     

多掺量钢渣开级配沥青混合料性能研究

将钢渣等体积替代石灰岩粗集料,并利用高黏改性沥青制备了5种钢渣掺量的OGFC-13沥青混合料,以研究其路用性能.采用析漏试验、肯塔堡飞散试验确定出不同钢渣掺量沥青混合料的最佳油石比,在最佳油石比下混合料各项技术指标均满足规范要求.通过试验分析混合料性能,结果表明:钢渣的掺入能有效提高混合料的高温稳定性和水稳定性,且均呈现先增加后降低的趋势;钢渣沥青混合料的低温抗裂性和体积稳定性随着钢渣掺量的增加逐渐降低,但仍能满足规范要求;钢渣的掺加能够增强混合料的渗水性能;综合各试验结果,推荐混合料中钢渣体积最佳掺量为50％.     

粗集料对水泥稳定石屑击实和强度特性的影响研究

为提高水泥稳定石屑的强度且便于工程操作,提出在水泥稳定石屑混合料掺入单一粒径的粗集料。试验研究粗集料掺量对混合料击实特性和强度特性的影响。分别将粒径规格为4.75mm^9.5mm和9.5mm^19mm的粗集料掺入到水泥稳定石屑中,设定不同粗集料和石屑比例,测试混合料的击实曲线、7d无侧限抗压强度和间接抗拉强度,并与不掺入粗集料的水泥稳定石屑相比较。试验结果发现:当粗集料掺量不超过50%时,两类掺入粗集料的水泥稳定石屑级配仍属于悬浮密实型,混合料压实曲线突起部分随粗集料掺量增加逐渐变窄,表明混合料对含水率逐渐敏感。掺入粗集料后混合料强度和抗缩裂性能均有所提高,粗集料粒径规格越大,掺入量越大,性能提高越明显。     

钢渣排水沥青混合料路用性能研究

为提高钢渣在道路工程的资源化利用率,先对钢渣进行化学成分与浸水膨胀率测试,再在排水沥青混合料中,采用体积替代法把钢渣分别替代40%,50%,60%的4.75～16 mm玄武岩粗集料。为保证排水沥青混合料结构的稳定性,采用飞散实验、析漏实验得到了油石比。最后对不同钢渣掺量的排水沥青混合料进行车辙、低温小梁弯曲等实验。结果表明,钢渣掺量增多,沥青用量也会增大,加入钢渣提升了混合料高低温性能。在混合料的水稳定性方面,掺入适量钢渣,残留稳定度与抗浸水飞散损失都得到了提升。钢渣对混合料的冻融劈裂强度比和体积安定性有不利影响,但在规定许可范围内。考虑各实验结果,建议在排水沥青混合料中钢渣用量为60%,可提供良好的路用性能。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料配合比设计及力学强度评价

为有效利用钢渣力学性质,通过室内无侧限抗压试验、CBR试验和浸水膨胀试验优选钢渣碎石级配,并设计水泥稳定钢渣碎石材料水泥剂量,研究钢渣掺量和养生龄期对水泥稳定钢渣碎石力学强度影响规律。研究表明,C级配的钢渣碎石材料击实特性、CBR和浸水膨胀率最优,水泥掺量4%的级配钢渣碎石7d抗压强度满足公路工程基层抗压强度设计要求,且水泥掺量超过4.0%时,抗压强度增长速率降低显著;养生初期,水泥稳定钢渣碎石力学强度随钢渣掺量增加呈线性提高;养生龄期超过7d时,钢渣掺量80%的水泥稳定钢渣碎石力学强度最大;不同钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石力学强度在养生前期增长迅速,养生龄期超过28d时,抗压强度增速减缓。     

铁尾矿-钢渣集料微表处混合料路用性能及耐久性试验研究

针对微表处路面耐久性不足、尾矿综合利用率低以及钢渣长期堆放造成环境污染等一系列问题,讨论了不同粒径钢渣及铁尾矿替代传统优质集料的可行性,利用材料分析技术及物理力学性能测试,揭示了不同粒径钢渣及铁尾矿的材料特征,制备了铁尾矿-钢渣集料微表处混合料。以混合料的黏聚性、耐磨耗性能、水稳定性、抗滑性能及抗车辙性能作为评价指标,分别采用黏聚力试验、湿轮磨耗试验、冻融循环湿轮磨耗试验、长期抗滑性能试验及轮辙变形试验对铁尾矿-钢渣集料微表处混合料的耐久性进行评价。结果表明:铁尾矿和钢渣对微表处混合料的耐磨耗性能、长期抗滑性能以及抗车辙性能具有显著增强作用;铁尾矿的掺入会对混合料黏聚性和抗水损害性能产生不利影响,且在20%(质量分数)掺量时加剧,但钢渣的掺入可以有效改善铁尾矿导致的黏附性差的问题;使用钢渣粗集料替代传统集料,同时掺入15%(质量分数)的铁尾矿细集料可以有效提升微表处路面的耐久性,从而延长微表处路面的使用寿命。     

钢渣细集料及钢渣砂浆体积稳定性试验研究

通过对钢渣细集料各粒级压蒸粉化率的测定,分别进行了不同钢渣掺量砂浆试块的压蒸稳定性试验,采用X射线衍射(XRD)测试技术,分析了钢渣细集料中白、褐色颗粒对其体积稳定性的影响.研究表明:当钢渣内含有白色颗粒且陈伏期较短时,钢渣细集料的稳定性应以0.6～1.18衄钢渣压蒸后过0.6mm筛得出的粉化率并结合所配制的砂浆体积稳定性作为评价指标;在满足钢渣砂浆稳定性的前提下,不同粒级钢渣细集料替代天然砂制备钢渣砂浆时的掺量不同.     

不同措施对水泥稳定碎石混合料性能的影响

通过开展抗压回弹模量测试、强度测试、收缩性能测试和耐久性能测试,研究了采用振动拌和技术、掺加玄武岩纤维、掺加膨胀剂以及提高水泥用量四种措施对水泥稳定碎石混合料性能的提升效果,并基于多因素方差分析评价了不同技术措施对水泥稳定碎石混合料各项性能的影响程度。结果表明,这四种措施对水泥稳定碎石混合料性能具有显著影响,增大水泥用量对其强度、抗压回弹模量和耐久性提升效果最为显著,但对抗收缩开裂性能不利。掺加膨胀剂和玄武岩纤维可以显著改善水泥稳定碎石混合料的干缩性能,与31 d龄期的基准水泥稳定碎石混合料相比,干缩系数分别降低57.7%和18.8%。     

细集料钢渣混凝土的力学性能及抗冲磨性能

利用粒径为0~5mm的钢渣细集料制备混凝土,探讨钢渣细集料掺量对混凝土(C20、C50和C80)力学和抗冲磨性能的影响。结果表明:细颗粒钢渣集料含有一定的孔隙率,当其替代天然砂配制混凝土,能使骨料和水泥石之间界面区域粗糙度增大,甚至出现不同深度的凹凸面,能起到"锚固"的作用,尤其以孔径大或贯穿时较为显著。混凝土的抗压强度和抗耐磨强度随着钢渣细集料掺量的增加呈线性增长关系。当钢渣掺量为30%时,细集料钢渣对C20、C50和C80混凝土的增强效应度分别为29.7%、25.1%和23.0%。C80抗冲磨强度的增强效应度约为C50的88.6%。     

掺建筑垃圾水泥稳定碎石材料路用性能研究

为保证掺建筑垃圾水泥稳定碎石材料路用性能,对不同建筑垃圾再生集料掺量的水泥稳定碎石进行了力学强度试验、冻融循环试验、抗冲刷试验和干缩试验。结果表明:水泥掺量≥4%时,各级配建筑垃圾掺量的水泥稳定碎石抗压强度满足路面基层要求,且抗冻性能良好,水泥稳定碎石冻融20次后BDR50%;在各级配水泥掺量下,60%建筑垃圾掺量的水泥稳定碎石劈裂强度最大,较未掺建筑垃圾的水泥稳定碎石劈裂强度至少提高了70%;水泥稳定碎石冲刷质量损失、干缩系数分别与建筑垃圾掺量正相关,且水泥掺量的增加有效改善了稳定碎石抗冲刷性,水泥掺量每增加1%,掺建筑垃圾的水泥稳定碎石质量损失平均降低了42%。     

SMA-5钢渣沥青混合料的组成设计与性能评价

为更好地促进小粒径钢渣在薄层沥青混合料中的应用,采用V-S(volumetric mix)法设计SMA-5沥青混合料的集料掺配比例;等体积替换掺加1.18～2.36 mm、2.36～4.75 mm两种粒径钢渣于SMA-5沥青混合料中,分析其对沥青混合料试件的粗集料间隙率VCA_mix、最佳沥青用量的影响;借助车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验与浸水马歇尔试验对钢渣沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性进行评价。结果表明：掺入钢渣降低了集料间的骨架结构效应,提高了混合料沥青用量;复掺钢渣降低了沥青混合料的高温稳定性,但随着钢渣掺量增加,各掺配方案下沥青混合料的低温性能均降低,水稳定性、高温稳定性均提升;推荐SMA-5钢渣沥青混合料中2.36～4.75 mm粒径钢渣掺量75%为最优配比。     

大比例热焖钢渣水泥混凝土基本力学性能研究

本文针对热焖法处理的废弃钢渣等体积替代混凝土中粗、细集料的钢渣混凝土的基本力学性能进行了试验研究,并与同强度等级的普通混凝土力学性能进行对比。试验结果表明:钢渣、钢渣砂作为混凝土粗集料,细集料会增强混凝土的抗压强度和抗折强度,钢渣替代比例越大,抗压抗折强度越大;钢渣砂替代比例越大,抗折强度越大,抗压强度先增加后降低,钢渣砂替代普通混凝土中细集料的比例应控制在50%以内。钢渣100%替代混凝土集料时可以得到强度高的钢渣混凝土,钢渣具有良好的路用基本力学性能。     

水泥钢渣稳定土的路用性能研究与工程应用

在道路材料中应用钢渣是钢渣规模化消纳的重要途径之一,水泥钢渣稳定土是一类新型路面基层材料。本文针对水泥剂量、钢渣掺量对水泥钢渣稳定土抗压强度以及劈裂强度的影响进行了研究,同时还探讨了钢渣掺量对水泥钢渣稳定土干缩性能的影响。结果表明：随着钢渣掺量的增加,水泥钢渣稳定土的无侧限抗压强度和劈裂强度逐渐提高,折压比先增加后降低,干缩系数逐渐降低;随着水泥剂量的提高,水泥钢渣稳定土的28、90 d无侧限抗压强度和劈裂强度逐渐提高,水泥剂量提高至5%(质量分数)时,折压比出现一定幅度的降低。采用配合比(质量分数)水泥外掺5%,钢渣掺量60%,土掺量40%进行工程应用研究,试验段经过现场检测,工程应用效果良好,具有较好的经济效益。     

固体废弃物作集料对混凝土氯离子传输性质的影响

采用再生集料、钢渣作集料,研究了集料种类及体积掺量对不同胶凝材料组成配制混凝土氯离子传输行为的影响。研究发现,随集料体积掺量的增加,不同胶凝材料组成配制普通集料混凝土和钢渣集料混凝土的氯离子迁移系数先减小后增大,在集料体积掺量为45%时达到最小值;再生集料混凝土的氯离子迁移系数逐渐增大。但钢渣集料替代普通集料并未对混凝土抗氯离子渗透性能产生明显影响。在不同胶凝体系中,掺合料的掺入显著降低了混凝土的氯离子迁移系数,其中矿粉的效果优于粉煤灰。     

未陈化钢渣粗集料用于混凝土的试验研究

将未陈化钢渣粗集料替代碎石配制C30混凝土,对替代比例为10%、30%、50%、70%、100%的钢渣混凝土稳定性、工作性能、力学性能和抗冻性进行试验研究。结果表明:钢渣粗集料压蒸粉化率与钢渣混凝土的稳定性具有良好的线性相关性;钢渣粗集料替代碎石比例在30%及以下时,钢渣混凝土工作性能和稳定性满足要求;随着钢渣粗集料替代比例的增加,钢渣混凝土的抗压、抗折强度均比无钢渣加入时的要高;冻融后抗压强度损失率呈现先增加后减少趋势,且替代比例为50%时的钢渣混凝土抗压强度损失率最小,替代比例为30%次之,抗冻性均优于基准混凝土。     

水泥-粉煤灰-外加剂稳定碎石基层的干温缩性能研究

针对目前高速公路普遍采用水泥稳定碎石基层易出现的收缩裂缝问题 ,进行大量试验 ,就水泥含量、粉煤灰含量、集料级配以及外加剂含量对水泥稳定碎石混合料基层干、温缩性能的影响进行讨论 ,提出了集料级配和含量。     

结构类型对水泥稳定碎石性能的影响

文章对于三种不同级配类型的集料的含水泥稳定碎石的抗刷性能、收缩性能、无侧限抗压强度以及自身抗压回弹模量等进行相关的测试。最终试验的结果表明:在客观条件以及水泥剂量相同的前提下,粗、细集料的含量相对适中的水泥稳定碎石抗压回弹模量以及抗压的强度与粗集料含量明显多于细集料含量更多的水泥稳定碎石的性能明显更好;细集料的含量明显的多于粗集料的含量的水泥稳定碎石在抗压强度、劈裂强度以及抗压回弹弹量明显更大,在粗集料的含量明显的多于细集料含量的前提下水泥稳定碎石的抗压回弹模量、相关的其他强度明显更小。