泡沫沥青冷再生混合料低温性能影响因素研究

为研究水泥剂量、用水量、泡沫沥青用量和试验温度对泡沫沥青冷再生混合料低温性能影响规律,对泡沫沥青冷再生混合料进行了劈裂强度试验。试验结果表明,泡沫沥青用量一定时,水泥剂量每增加0.5%,冷再生混合料劈裂强度平均增长14%;用水量从4.5%增加到5.5%,劈裂强度平均提高了40%;泡沫沥青用量从4%变化到5.5%,冷再生混合料劈裂强度负增长;在试验温度-5℃时,其劈裂强度最大;相同试验条件下,水泥用量对泡沫沥青冷再生混合料劈裂强度作用效果大于用水量和泡沫沥青用量对混合料劈裂强度的影响。     

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。     

抗裂型水泥稳定碎石基层材料在公路中应用研究

水泥稳定碎石作为半刚性基层被广泛应用道路基层建设中,但基层反射裂缝仍然是困扰路面病害的问题之一。研究通过掺入不同掺量(0%～30%)的铣刨料进行抗裂性水泥稳定碎石基层材料的研究,结合无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度、劈裂强度等试验指标对其路用性能进行综合评判,研究认为铣刨料掺量在15%时可以全面提升水泥稳定碎石材料的抗压强度和抗开裂性能,工程试验段铺筑、检测表明该材料应用的有效性,这对于缓解基础反射裂缝和延长道路使用寿命具有重要借鉴意义。     

玄武岩纤维对水泥碎石铣刨料的路用性能影响研究

针对传统稳定铣刨料用于路面铺设时易出现干缩开裂,且经冻融后使用寿命短的问题,提出用玄武岩纤维对水泥稳定铣刨料进行增强,并比较3种水泥料的抗压、抗冻融和抗干缩性能.结果表明:FCRA和CRA在不同龄期对水泥混合料的抗压强度都有增强作用,且随着龄期的增加而逐步变得不明显,但抗压强度仍高于传统的CNA,说明铣刨料增强了水泥混...     

水泥稳定再生砖砼集料基层性能及路面结构受力分析

通过砖砼类再生集料性质的研究,分析了重型击实与振动压实两种方法对再生集料级配的影响,进行了水泥稳定不同再生集料掺量基层混合料不同龄期的无侧限抗压强度和劈裂强度以及抗压回弹模量试验研究,并结合试验结果开展了沥青路面结构受力分析。结果表明:振动压实方法比重型击实更适用于水泥稳定再生集料材料;再生集料越多,材料的最大干密度越小,最佳含水量越大;材料的强度满足规范要求,且随再生集料掺量的增加先增后减,再生集料越多,延长龄期对强度的提高程度越大;材料的刚度随再生集料掺量的增加同样先增后减,存在峰值;对于采用水泥稳定再生集料基层的沥青路面结构,添加再生集料可以减小路表弯沉、增大累计当量轴次和极限轴载,建议掺量是60%。     

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。     

季节性冻土区水泥冷再生混合料疲劳特性研究

青海地处季节性冻土区,复杂的自然环境对沥青路面造成严重影响.为系统分析该地区沥青混合料疲劳特性,以沥青混凝土路面铣刨回收料不同级配为基准,通过室内对比试验,对不同水泥掺量的冷再生混合料疲劳特性进行研究.结果表明:水泥冷再生混合料(CCRM)的疲劳寿命与应力强度比之间存在良好的双对数关系,即lgS=a-blgN,回归系数a、b分别在0.116～0.161、0.068～0.084范围内取值;基面层比例对CCRM疲劳特性影响显著,基面层比例为12:5的CCRM疲劳特性明显优于基面层比例为1:1的CCRM疲劳特性;水泥剂量对CCRM疲劳特性影响不大,在基面层比例相同,水泥剂量不同的条件下lgN随lgS的变化规律基本一致.     

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%。     

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。     

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。     

填料对沥青胶浆/集料黏附性能的影响

为研究填料对沥青混合料黏附特性的影响,以沥青胶浆为研究对象,采用改进水煮法、光电比色法和表面能法研究了水泥、粉煤灰以及水泥混凝土再生粉等体积取代矿粉(0,20%,60%,100%)对沥青胶浆/集料黏附性能的影响,并通过沥青混合料冻融劈裂试验进一步验证了其性能影响。结果表明,水泥取代矿粉能提高沥青胶浆黏附等级,降低剥落率,提高黏附功且其增幅随着取代率的增加而降低;粉煤灰同样能改善沥青胶浆黏附性,其改善效果略优于水泥;水泥混凝土再生粉取代矿粉会明显降低黏附功,对沥青胶浆黏附性不利;沥青混合料冻融劈裂实验与沥青胶浆黏附性实验具有较强一致性,引入水泥与粉煤灰可提高混合料冻融劈裂强度比,而再生粉会降低该值。     

填料对沥青胶浆/集料黏附性能的影响

为研究填料对沥青混合料黏附特性的影响,以沥青胶浆为研究对象,采用改进水煮法、光电比色法和表面能法研究了水泥、粉煤灰以及水泥混凝土再生粉等体积取代矿粉(0,20%,60%,100%)对沥青胶浆/集料黏附性能的影响,并通过沥青混合料冻融劈裂试验进一步验证了其性能影响。结果表明,水泥取代矿粉能提高沥青胶浆黏附等级,降低剥落率,提高黏附功且其增幅随着取代率的增加而降低;粉煤灰同样能改善沥青胶浆黏附性,其改善效果略优于水泥;水泥混凝土再生粉取代矿粉会明显降低黏附功,对沥青胶浆黏附性不利;沥青混合料冻融劈裂实验与沥青胶浆黏附性实验具有较强一致性,引入水泥与粉煤灰可提高混合料冻融劈裂强度比,而再生粉会降低该值。     

铝酸钙水泥对氧化镁系包埋料性能的影响

在氧化镁包埋料中改变结合剂铝酸钙水泥的含量,研究其对包埋料性能的影响,结果发现:随着铝酸钙水泥含量的增加,包埋料的初凝时间缩短,流动性变差,当铝酸钙水泥的含量大于20%时,铝酸钙水泥的加入可明显提高包埋料的耐压强度。     

HEC取代水泥对玻璃纤维再生混凝土力学性能的影响

为了提高建筑垃圾利用率和改善再生混凝土性能，以玻璃纤维再生混凝土为研究对象，研究了HEC取代水泥对玻璃纤维再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、比强度和保温性能的影响。结果表明：玻璃纤维再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度随HEC取代率的增加呈现先增强后下降趋势，当HEC取代率为50%时，再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度最大；玻璃纤维能够显著提高再生混凝土轻质高强性能，比强度随玻璃纤维掺量的增加呈现先增大后降低趋势，当玻璃纤维掺量为2%时，混凝土的抗压强度和比强度最大。综合表明，当HEC取代率为50%、玻璃纤维掺量为2%时，玻璃纤维再生混凝土力学性能和保温性能最好。     

碳纳米管在超细水泥灌浆料中的应用研究

为改善超细水泥灌浆料的性能,将多壁碳纳米管(MWCNTs)加入超细水泥灌浆料中,测试了其对灌浆料强度、可灌性相关参数,以及灌入混凝土缝隙后黏结效果的影响。结果表明：直径为10～20 nm的MWCNTs在超细水泥灌浆料中的最佳掺量为0.10%(质量分数),此时灌浆料56 d抗折强度、抗压强度、折压比相对于未掺加时分别提高了24.3%、23.4%、7.1%;随MWCNTs掺量增加,灌浆料的流动度降低,黏度增加,需要的灌浆压力增加,即灌浆料的可灌性逐渐降低,但在掺量不高于0.10%(质量分数)时,灌浆料硬化后灌浆区域孔隙率随MWCNTs掺量提高未明显增加,灌浆效果没有明显降低;劈裂抗拉试验结果显示,掺加MWCNTs可使灌浆料与混凝土的黏结性能明显增强。     

水泥含量对高纯铝尖晶石自流浇注料性能的影响

以致密刚玉和尖晶石为主要原料,铝镁尖晶石的含量为19%,在颗粒组成(5～0 mm)不变的情况下,研究了水泥含量分别为3%、8%和13%对高纯铝尖晶石自流浇注料性能的影响.结果显示1)随着水泥含量的增加,浇注料的加水量、干燥后致密度和强度均增加,但烧后致密度和强度都下降;2)水泥含量的变化对自流浇注料热态强度的影响不明显;3)随着水泥含量的增加,自流料烧后线变化增加,但水泥含量达到8%以后变化不明显;4)对于LF精炼炉渣,不管水泥的含量多少,自流料都不被渗透,但随水泥含量增加,自流料的抗熔蚀性变差;5)对于转炉钢包渣,随着水泥含量的增加,自流料的抗渗透性增强,抗熔蚀性变差,而渗透与熔蚀量之和减少;6)对于转炉末期渣,随着水泥含量增加,浇注料的抗渗透性增强,抗熔蚀性变差;7)应用相图分析了铝尖晶石浇注料的侵蚀机理,认为渣中Fe2O3或低熔点相CF的增加是渣渗透的主要原因.     

水泥浆体-集料界面的粘结强度

本文用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、高铝水泥并采用7种水灰比(0.2—0.5),以石英和石灰石为集料,制成26种粘结试体,以直接测定水泥浆体和集料界面抗剪及抗拉粘结强度的方法,通过回归分析确定了水泥浆体和集料界面的抗拉或抗剪粘结强度,发现两者均与水灰比线性负相关。实验表明,石灰石-水泥浆体的界面粘结强度大于石英-水泥浆体的界面粘结强度;硅酸盐水泥浆体-集料的界面粘结强度大于矿渣硅酸盐水泥浆体-集料的界面粘结强度。以熟料作集料可显著提高界面粘结强度。     

不同强度废旧混凝土水泥稳定再生材料路用性能研究

为了研究废旧混凝土强度与再生集料性能及水泥稳定再生基层材料的力学及耐久性能之间的影响规律,采用钻芯法对废旧桥梁T梁、立柱、废旧路面混凝土不同结构部位取样进行抗压强度试验,得出废旧混凝土的强度推定值,分别为25.8 MPa、37.4 MPa、58.1 MPa。对3种不同强度废旧混凝土再生集料的性能进行对比,并分析了不同强度废旧混凝土对再生集料性能及水泥稳定再生材料力学和耐久性能的影响。结果表明:废旧混凝土强度增加,再生集料的压碎值、针片状含量、吸水率减小,塑限指数及相对表观密度增大;废旧T梁、立柱、路面混凝土水泥稳定再生材料最佳含水率及最大干密度分别近似的呈线性减小和增大的趋势;同时,无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冲刷性能均表现增大的变化规律,但干缩性能减弱。废旧混凝土强度增加能有效提高水泥稳定再生材料的路用性能。     

不同掺灰比铣刨料路床的有限元分析

在旧沥青路面材料再生利用中,为提高再生材料的强度和稳定性,一般需加入一定量的稳定剂,其中水泥类稳定剂因较沥青类价格低廉、稳定效果显著而有着广泛的应用。本文介绍ABAQUS有限元软件,利用ABAQUS非线性分析能力建立有限元数值模型,对不同水泥掺量条件下铣刨料路床的力学性能进行数值分析。研究成果可为今后类似工程的设计与施工提供参考。     

水泥-粉煤灰稳定碎石路面基层中水泥与粉煤灰的比例

通过集料含量和级配不变,只改变水泥与粉煤灰比例的方法,研究了水泥一粉煤灰稳定碎石混合料中水泥与粉煤灰不同配合比混合料强度指标随龄期的变化规律。结果表明：混合料不同龄期的强度更多地取决于水泥剂量,而非水泥与粉煤灰比例;180d龄期与28d龄期的强度比值R180／R28能够反映水泥与粉煤灰比例的优劣;R180／R28随水泥粉煤灰变化曲线的拐点对应水泥与粉煤灰的最佳比例。