磷石膏对水泥稳定碎石基层性能影响研究

为掌握磷石膏对水泥稳定碎石基层性能的影响,通过制备不同磷石膏用量的水泥磷石膏稳定碎石试件,并结合室内试验对其无侧限抗压强度、抗压回弹模量和抗裂性能进行研究。研究表明:随着水泥用量增加,水泥磷石膏稳定碎石7d无侧限抗压强度、抗压回弹模量和干缩应变均逐渐增加;随着磷石膏用量增加,水泥磷石膏稳定碎石7d无侧限抗压强度和抗压回弹模量呈先增加后减小趋势,在用量为6%时性能最好,干缩应变则逐渐降低,抗裂性能变好;磷石膏水化过程随龄期增长逐渐深入,故龄期越长其对水泥磷石膏稳定碎石的强度指标提高作用越明显;采用6%磷石膏取代1%水泥制备的水泥磷石膏稳定碎石强度指标和抗裂性能较好。     

大粒径集料在骨架空隙型水泥稳定碎石基层中的应用研究

大粒径集料相较于常规粒径集料具有更好的骨架结构性能,在力学性能方面也要优于常规粒径集料。大粒径集料压实密度更高,抗压和抗变形能力更强,其抗压回弹模量也较大。以福州市平潭县某市政道路新建工程为例,阐述了水泥稳定碎石基层的渗透系数、空隙率以及无侧限抗压强度等路用性能指标要求;设计了不同配比的大粒径集料并应用于骨架空隙型水泥稳定碎石基层,通过试验分析了各种方案的无侧限抗压强度、孔隙率和干缩率,确定了最佳大粒径集料配比方案;结果表明设计的各项指标均满足水泥稳定碎石基层路用性能指标要求,可供相关技术人员参考。     

水泥稳定碎石早期损伤自愈合过程力学性能试验研究

微裂技术(Microcracking)是一种减轻半刚性基层早期开裂的新方法,指在水泥稳定材料上引入微细裂缝网络吸收自身收缩应力,从而降低早期收缩应力避免长、宽裂缝的形成,而水泥稳定碎石材料微裂缝的愈合特性以及微裂程度与愈合程度之间的关系是微裂技术的关键.通过使用振动击实仪制备微裂程度不同的试样,在不同龄期测定无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量,研究微裂后水泥稳定碎石材料早期损伤自愈合过程及力学强度变化规律.研究得出:综合考虑微裂作用对水泥稳定碎石材料收缩应力的释放以及材料后期的强度恢复,微裂技术的实施时间宜选在养生2d进行,且微裂程度不超过40％;微裂后水泥稳定碎石的7d无侧限抗压强度可恢复至80％以上,满足规范要求,不影响施工工期;水泥稳定碎石试样微裂后,抗压强度、劈裂强度及抗压回弹模量的下降百分率差异较大,劈裂强度下降百分率为抗压强度的1.6～1.8倍,抗压回弹模量下降百分率为抗压强度的1.4～1.6倍.     

低水泥含量级配碎石路用性能试验研究

为研究低水泥掺量对级配碎石路用性能的影响,考虑1%、2%、3%和4%水泥掺量,进行7 d无侧限抗压强度、承载比CBR、抗压回弹模量以及温缩、干缩系数等路用性能指标试验,确定出低水泥含量级配碎石的最佳水泥掺量。结果表明:通过7 d无侧限抗压强度指标确定最佳水泥掺量为3%,抗压强度均为3.65 MPa;3%低水泥含量级配碎石承载比CBR值为435.7%;3%低水泥含量级配碎石抗压回弹模量为900.5 MPa,与普通掺量回弹模量相比,降低了26.45%,有效提高基层韧性抑制反射裂缝扩展;3%低水泥含量级配碎石与普通水泥稳定级配碎石温缩、干缩系数的发展趋势相同,但3%低水泥含量级配碎石对温度和湿度敏感性最弱。     

粉煤灰、石灰稳定再生集料的最佳配合比研究

采用石灰、粉煤灰及再生集料为原料，配制成二灰稳定再生集料的结合料，通过重型击实、无侧限抗压强度、劈裂以及室内抗压回弹等试验，对不同配合比的二灰稳定再生集料的最大干密度、最佳含水量以及不同龄期的抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量等进行研究，分析二灰比和再生集料的含量对混合料强度的影响，并通过曲线回归得出二灰稳定再生集料的优化配合比范围。最后结合工程实例对其路用性能进行综合分析，证明二灰稳定再生集料是一种力学性能较好的路面基层材料。     

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%。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料实验研究

采用钢渣替代碎石,设计了5种配比的水泥稳定钢渣碎石混合料。通过力学和抗裂性能实验,得出钢渣和石料的最佳掺配比例。研究表明,使用钢渣代替局部粗骨料可以大幅提高水泥稳定碎石混合料的抗压强度和劈裂强度。干缩系数随钢渣掺量增大呈现减小趋势,掺加钢渣后能够明显减少因失水产生的干缩变形,但钢渣掺量不能过多,否则会导致水泥稳定碎石混合料温度收缩变形增大。经过综合评估,建议采用粗钢细石(粗集料采用钢渣,细集料采用石灰石)的替代组合。     

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。     

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.     

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。     

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.     

基于二次回归正交组合设计的水泥稳定碎石微裂程度控制方法研究

微裂程度直接影响着水泥稳定碎石材料实施微裂后能否出现理想裂缝以及力学强度的自愈.为了更加科学合理地对微裂程度进行控制,定义水泥稳定碎石材料早期微裂后抗压回弹模量的下降百分率为微裂程度,利用SPSS软件对混合料结构类型、水泥用量、微裂时间、微裂荷载对水泥稳定碎石微裂程度的影响情况进行显著性分析后,基于二次回归正交组合设计方法,建立了水泥稳定碎石微裂程度控制模型.结果表明:抗压回弹模量的试验值与回归方程得到的计算值接近.在实际工程的应用中,可利用此模型,根据设计要求的抗压回弹模量值来确定所对应的微裂时间和微裂荷载,也可计算出微裂时间、微裂荷载确定情况下水泥稳定碎石的微裂程度,从而为水泥稳定碎石微裂程度的有效控制提供参考依据.     

建筑垃圾再生骨料在水泥稳定碎石基层中应用研究

我国正处于城市化发展的关键时期,大规模基础设施建设每年产生超过30亿吨建筑垃圾。建筑垃圾资源再利用成了土木工程发展的必然趋势。本文在相关研究的基础上,对建筑垃圾生骨料的基本物理力学性质、无侧限抗压强度、回弹模量和劈裂强度及在水泥稳定碎石基层中的应用案例做了详细的介绍。再生骨料的强度较高,吸水率约为6%。当作为水泥稳定碎石基层使用时,其抗压强度大于4 MPa,模量高于1000 MPa。根据具体的工程案例,发现建筑垃圾再生骨料作为道路基层集料,可以满足规范的强度要求,具有良好的经济效益和环境效益。     

低剂量水泥稳定铣刨料材料性能研究

为了确定水稳铣刨料在台背回填施工过程中的使用方法 ,本文对水稳铣刨料进行了系统地研究,发现铣刨料级配较为优良,由于集料表面粘附水泥石和细集料,导致粗集料体积变大,含有部分超过40mm孔径集料;且铣刨料吸水率也大于天然砂石料。水稳铣刨料的最佳含水量明显大于普通水稳碎石,而最大干密度略小;其强度较低,抗压强度随水泥剂量增加基本为线性提高,劈裂强度随水泥剂量增加曲线较为曲折,低水泥剂量条件下劈裂强度很低,增加到2%有明显提高,2%为水泥稳定铣刨料的合理水泥剂量。     

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%。     

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。     

水泥稳定碎石-煤矸石混合料性能试验研究

将煤矸石最大限度地应用于高等级路面基层是一项重要的利用途径.首先研究了煤矸石的物化特性,其次采用部分煤矸石替代2.36～13.2 mm范围内的普通碎石,选用5.5％的水泥剂量,依据煤矸石、碎石的不同掺量设定了8组级配混合料,进行室内7d无侧限抗压强度试验;最后对3组优选级配混合料进行力学性能试验研究.结果 表明:煤矸石性能良好,采用26％ ～ 30％的碎石1号料,煤矸石利用量可达到35％ ～47％,且混合料的7d无侧限抗压强度满足规范中高等级路面基层的要求;经过标准养生28 d和90d的混合料抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和劈裂回弹模量均能满足规范要求,该混合料可用于高等级路面基层.     

水泥粉煤灰路面基层材料在高速公路中的前期试验研究

在十漫高速公路二期工程前期试验中，引入水泥粉煤灰稳定粒料新型半刚性基层材料，研究了掺不同剂量粉煤灰的水泥粉煤灰稳定粒料基层的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量等路用性能，并同水泥稳定粒料基层进行了对比。室内试验结果表明：利用10％粉煤灰等量替代碎石的水泥粉煤灰稳定碎石基层具有良好的路用性能，具有广阔的工程应用前景。     

沥青混凝土抗压强度与回弹模量的试验研究

通过对5种不同沥青含量的沥青混凝土进行单轴压缩试验,得到沥青混凝土抗压强度和沥青用量之间的关系;在测得抗压强度的基础上进行抗压回弹模量试验,得到抗压回弹模量和沥青用量之间的关系;同时根据动、静回弹模量的关系,将静态回弹模量换算为动态回弹模量,以促进路面设计理论由静态向动态的过渡.     

建筑垃圾对再生混凝土砖性能的影响

利用建筑垃圾制备再生集料,主要研究再生集料的性能及其对再生混凝土砖性能的影响。结果表明：再生混凝土粗、细集料颗粒级配集配基本合理,符合连续级配要求;废弃混凝土再生集料的各项性能均优于废弃砖;再生混凝土制品的抗压强度随再生集料中碎砖含量的增加而减小;细集料含量增大,再生混凝土砖强度提高;再生混凝土砖抗压强度随再生集料吸水率增大而减小。