乳化再生废旧水泥稳定碎石干缩性能试验研究

利用乳化沥青对废旧水泥稳定碎石再生利用,不仅可以有效节约建设资源,还可以提高材料柔性从而增强乳化再生废旧水泥稳定碎石(ER-OCSM)的抗裂性能.为深入研究(ER-OCSM)干缩性能,自行设计了收缩测试仪器,通过开展室内物理试验测试,分析不同乳化沥青含量下的ER-OCSM含水率损失、干缩应变、干缩系数的变化规律,并阐述了其作用机理.试验验结果表明:随着乳化沥青含量的增加,ER-OCSM含水率损失逐渐减小,干缩应变和干缩系数随乳化沥青含量增加而逐渐降低,掺加乳化沥青可有效改善ER-OCSM干缩性能.     

低活性粉煤灰基层材料干缩和温缩性能试验研究

目的为了研究低活性粉煤灰基层材料的干缩和温缩性能,解决半刚性基层材料随着温度和湿度的变化容易产生开裂的问题.方法对不同配合比以及不同添加剂的低活性粉煤灰基层材料进行室内干缩和温缩试验研究,分析其干缩系数、温缩系数等参数随时间、失水率和温度的变化规律.结果在二灰材料中掺入适量碳酸钠,硫酸钠等添加剂情况下不仅保证了基层混合材料的早期强度,而且具有较好的抗裂性能;在混合料设计过程中,应兼顾混合料强度和收缩特性来确定水泥剂量和混合料的配合比;混合料的温缩系数随温度降低基本呈波动变化,特别是在0℃~-30℃的负温区变化幅度明显平缓,可见笔者采用的低活性粉煤灰的抗温缩性能明显优于符合规范的粉煤灰.结论在合理选用配合比和添加剂剂量的条件下,采用的低活性粉煤灰材料可以作为道路基层材料,具有较好的抗裂性能.     

掺激发剂的水泥粉煤灰稳定碎石混合料设计和路用性能研究

为改善水泥粉煤灰稳定碎石混合料的路用性能,采用体积法对不同类型的水泥粉煤灰稳定碎石混合料进行了配合比设计,并对其强度、刚度、抗收缩性能和抗冲刷性能进行了研究。结果表明:激发剂的加入使水泥粉煤灰稳定碎石混合料的劈裂强度和抗压回弹模量均有一定程度的增大,但对抗压强度影响很小,对抗干缩性能、抗温缩性能和抗冲刷性能略有降低。     

半刚性基层材料抗裂性能试验研究

深入研究分析水泥石灰粉煤灰稳定类与石灰粉煤灰稳定类和水泥稳定类的抗裂性能具有重要的意义.提高半刚性基层材料的抗裂性能,必须同时提高干缩性能和温缩性能,本文对不同级配和结合料的半刚性基层材料进行了干缩试验和温缩试验研究.试验结果表明,细集料级配对二灰砂砾的抗裂性能有显著影响,二灰砂砾的干缩性能优于水泥稳定砂砾,合理配比三灰砂砾的干缩性能最优.半刚性基层材料的温度收缩系数在试验温度区间内,随温度降低而出现峰值,且变化趋势基本相同.     

级配碎石层协调沥青混合料层温度收缩变形行为

为揭示级配碎石基层与沥青混合料面层的温度收缩协调变形规律,本文采用动静态应变采集系统实时获取沥青混合料层的温缩应变,基于PFC6.0 Suite和FLAC3D构建了组合结构连续-离散耦合模型,探究了级配碎石层与沥青混合料层温缩协调变形宏观和细观响应规律。研究结果表明:连续-离散耦合模型与室内试验的吻合度相比连续介质模型高,温缩系数相对误差最大为8.1%;沥青混合料及其组合试件温缩应变-时间关系曲线均呈先快后慢的非线性变化规律,沥青混合料类型及降温温差对级配碎石的约束作用基本无影响;组合试件温缩变形主要发生在前1 h内,沥青混合料层整体由“翘起”状逐渐过渡到“平缓”状;级配碎石层通过颗粒向内挤压运动,使两端松散膨胀及颗粒接触重组来实现与沥青混合料层的协调变形。本文从宏观应变响应与空隙率、配位数及三维组构细观响应揭示温缩协调变形机制,研究结果可为级配碎石基层沥青路面低温抗裂研究提供理论参考。     

沥青混合料低温抗裂性能及影响因素评价

为了评价沥青混合料的低温抗裂性能,选择3种沥青和3种级配,两两组合形成9种沥青混合料,采用低温线收缩系数试验和低温弯曲试验分别评价其抗收缩开裂能力和抗弯拉开裂能力.对试验结果进行双因素方差分析,结果显示,沥青和级配对低温线收缩系数均没有显著影响,温缩裂缝主要受外界温度等因素影响;沥青和级配对低温弯拉应变有显著影响,不同沥青和级配组成混合料的抗弯拉开裂能力由弱至强分别依次为:70-A基质沥青、90-A基质沥青、SBS改性沥青和SMA-13、AC-16、AC-13.     

聚酯纤维对水泥碎石干缩开裂影响的试验研究

为了有效解决水泥碎石材料易产生裂缝的问题,将聚酯纤维掺加到水泥碎石中以防治其干缩开裂,据此设计制作了干缩应变测试装置.通过失水和干缩试验,研究了聚酯纤维对水泥碎石干缩开裂的影响,获得了失水率、干缩应变、干缩系数随着龄期、纤维量的变化规律,并阐述其根本机理,提出聚酯纤雏最优掺量.研究结果表明:聚酯纤维防治水泥碎石干缩裂缝的效果显著;纤维含量达到0.7×10-3左右时水泥碎石混合料的失水率降到最低;随着纤维含量的增加,干缩系数呈"Z"型走势,防治干缩开裂的最佳纤维含量约在0.75×10-3左右;超过最佳含量时材料将产生膨胀.     

水泥低活性粉煤灰碎石路用性能的试验研究

目的解决道路基层存在水泥稳定类材料易产生裂缝、二灰稳定类材料存在早期强度不足的问题.方法采用水泥低活性粉煤灰碎石作为路面基层材料,对水泥低活性粉煤灰碎石进行配合比设计以及通过系统的室内试验研究分别对水泥低活性粉煤灰碎石、石灰低活性粉煤灰碎石、水泥稳定碎石的物理力学性能进行分析与评定.结果试验结果表明,水泥低活性粉煤灰碎石的早期强度远远大于石灰低活性粉煤灰碎石的强度,接近于水泥碎石的强度.水泥低活性粉煤灰碎石的早期干缩应变比石灰低活性粉煤灰碎石、水泥碎石小,后期干缩应变比石灰低活性粉煤灰碎石、水泥稳定碎石要大.结论试验所用水泥低活性粉煤灰碎石材料不仅早期强度高,而且抗裂性能较好,可广泛应用于沈阳地区.     

水泥剂量对半刚性基层沥青路面反射裂缝的影响

目的为了减少半刚性基层沥青路面的反射裂缝，研究半刚性基层混合料的温缩与干缩性能．方法根据室内温缩与干缩试验及试验路段验证，对比分析了采用不同水泥剂量的水泥稳定砂砾混合料的工作性能．结果得到了不同水泥剂量下的温缩与干缩曲线。在试验路段调查数据的基础上，确定了混合料的温缩与干缩的变化规律。提出了水泥剂量对半刚性沥青路面反射裂缝的出现有明显的影响．当水泥剂量为3％时可以有效的减少路面反射裂缝的产生并且能够保证路面的强度．结论水泥剂量对水泥稳定砂砾混合料的温缩与干缩影响明显，随着水泥剂量的增加，混合料的温缩与干缩显著，并且以干缩为主．     

硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的干燥收缩开裂分析

目的研究硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的抗开裂能力.方法通过实验测定了硅酸盐水泥-粉煤灰复合胶凝材料体系的自由干燥收缩应变和在环形约束条件下的受限干燥收缩应变随龄期的发展,并测试了环形试样的开裂时间及初始裂纹宽度.结果相同水胶比条件下,试样的自由干燥收缩应变随粉煤灰粉煤掺量的增加而增加;粉煤灰掺量为40%和60%时,试样的受限干燥收缩应变大于硅酸盐水泥体系,粉煤灰掺量为20%时,试样的受限干燥收缩应变与硅酸盐水泥体系的发展相近.试样的开裂时间在水胶比为0.28条件下随粉煤灰的掺量的增加而增加,在水胶比为0.50条件下,粉煤灰掺量40%时最长.相同水胶比时,粉煤灰掺量超过一定量时初始裂缝宽度下降.结论从受限状态下的环形试样的开裂时间可以看出,在较低的水胶比条件下粉煤灰提高复合胶凝材料的抗开裂能力较明显.     

水泥稳定冷再生材料路用性能室内试验研究

水泥稳定冷再生材料在强度满足要求情况下,通过室内试验对其干缩特性、温缩性能、水稳定性、冰冻稳定性等一系列路用性能进行了分析研究,结果表明,水泥稳定冷再生材料具有较好的路用性能,是一种变废为宝的环保型筑路材料．     

浅析沥青路面温缩裂缝形成机理

对高等级沥青混凝土路面温度收缩裂缝形成的力学机制和影响因素进行了研究,分析了沥青混凝土路面温缩裂缝发育规律及沥青混合料低温开裂性能,并提出了防治方法.     

沥青混合料玻璃态转变温度的外部影响因素

为探究环境因素、交通水平等外部条件对沥青混合料玻璃态转变温度的影响,研究选取升温速率、荷载频率、应变水平3个试验因素,采用DMA方法在不同试验水平下对沥青混合料试件进行温度扫描试验.利用Boltzmann模型拟合得到材料的玻璃态转变温度,通过对试验结果的统计分析,确定影响玻璃态转变温度的主要因素,并建立了多因素影响下的玻璃态转变温度预测模型.结果表明:采用Boltzmann模型能够准确有效地确定材料玻璃态转变温度;升温速率、荷载频率对沥青混合料的玻璃态转变温度有显著影响,玻璃态转变温度随着升温速率、荷载频率的增大而升高,玻璃态转变温度与升温速率、荷载频率的对数值存在良好的线性关系;处于弯拉受力模式下的沥青混合料,其玻璃态转变温度在线粘弹性区域内并无明显的应变依赖性.     

乳化沥青冷再生混合料疲劳性能及影响因素

为研究乳化沥青冷再生混合料抗疲劳性能关键影响因素,采用应力控制模式下的间接拉伸疲劳试验,分析应力水平、水泥用量、旧料( relaimed asphalt pavement, RAP)掺量、乳化沥青类型及乳化沥青用量等因素对冷再生混合料疲劳性能的影响规律,最后,基于灰关联熵分析,对各影响因素进行了量化与比较。结果表明：乳化沥青针入度指标、RAP掺量对乳化沥青冷再生混合料疲劳寿命影响最为显著,乳化沥青用量、乳化沥青延度指标影响次之,应力水平、水泥用量影响最小。     

水泥含量对乳化沥青冷再生混合料性能的影响

文章在分析路面回收料(RAP)特性基础上设计了5种水泥含量的混合料性能试验。结果表明:RAP级配与实际骨料级配之间存在差异,并且水泥含量对混合料各项性能均有较大影响。     

基于强度特性的沥青混合料设计参数

为了改善沿海含盐高湿环境下沥青路面的水稳定性,首先,分析间接拉伸强度( ITS)用于沥青混合料沥青用量设计的可行性;然后,在不同条件下进行间接拉伸试验,分析温度、加载速率和沥青用量对ITS的影响;最后,对不同条件下混合料的ITS与冻融劈裂试验结果的相关性进行分析。研究结果表明：沥青混合料的ITS随试验温度的升高逐渐减小,随加载速率的增加逐渐增大,随沥青用量的增多先增大后减小,并在区间内某一用量下达到峰值;在温度40℃、加载速率5 mm/min的条件下,混合料的ITS与冻融劈裂强度比( TSR)的相关性最高,可以利用该条件下的ITS作为沿海地区混合料最佳沥青用量设计的力学参数。     

粉煤灰对砂浆强度影响的实验研究

探讨了高烧失量粉煤灰对砂浆强度的影响。用不同掺量的粉煤灰做了两组实验，测试结果表明：粉煤灰砂浆的用水量随着粉煤灰掺量的增加而增加；在蒸养后，粉煤灰砂浆试块的抗压和抗折强度比无粉煤灰试块有较大的提高；当粉煤灰掺量占水泥量的３０％时，其抗压和抗折强度最高；在标差２８ｄ后，粉煤灰掺量大于３０％的砂浆试块抗压和抗折强度比无粉煤灰试块有所降低。     

Influence of Superplasticizer Type and Dosage on Early-age Drying Shrinkage of Cement Paste with Consideration of Pore Size Distribution and Water Loss

We introduced a parameter r_s (the radius of the pores where the meniscus forms),which is composed of two factors,i e,water loss and cumulative pore size distribution (PSD),to provide a better explanation of the influence of superplasticizers(SPs) on early-age drying shrinkage.In our experiments,it is found that the addition of three types of SPs leads to a significant increase in the early-age drying shrinkage of cement paste,and drying shrinkage increases with the dosage of SPs.Based on the results above,we further studied the mechanism of the effects of SPs on the early-age drying shrinkage of cement paste by PSD and water loss,which are two components of r_s.The experimental results indicate that r_s can be a better index for the early-age drying shrinkage of cement-based materials with SPs than a single factor.In addition,the effects of SPs on other factors such as hydration degree and elastic modulus were also investigated and discussed.