橡胶粉水泥稳定砂砾强度与收缩性能研究

水泥稳定类半刚性基层作为我国高等级公路基层的主要结构形式,具有收缩变形大、易开裂的缺点.为延缓水泥稳定半刚性基层开裂、延长路面的使用寿命,对水泥稳定砂砾基层材料的力学与收缩性能随橡胶粉掺量的变化规律进行了研究.结果表明:水泥稳定砂砾的无侧限抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度均表现为随橡胶粉掺量的增加而逐渐降低;掺入橡胶粉后水泥稳定砂砾的干缩系数与温缩系数明显减小,橡胶粉掺量越大,干缩系数与温缩系数降低的幅度越大;橡胶粉掺量为0.5～1.5％时,既能保证基层材料强度与刚度的要求,又能明显改善其收缩性能.     

掺橡胶粉水泥稳定碎石材料路用性能研究

试验研究表明,橡胶粉的掺入略微降低混合料的最大干密度,但对最佳含水量影响很小。虽然橡胶粉的掺入会降低混合料的无侧限抗压强度和回弹模量,但控制掺量和粒径,完全能使混合料的无侧限抗压强度和回弹模量满足设计规范要求。橡胶粉的掺入可显著降低混合料的干缩应变,幅度达30%左右,表明橡胶粉的掺入有利于改善水泥稳定碎石基层的抗裂性能。     

废旧橡胶粉对水泥稳定碎石无侧限抗压强度影响

采用废旧橡胶粉等体积取代部分石硝的方法,将橡胶粉掺入水泥稳定碎石中,研究橡胶粉掺量对水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响。结果表明,橡胶粉掺量10kg·m-3时的水泥稳定碎石的无侧限抗压强度是基准水泥稳定碎石的98.4%,大于设计强度;橡胶粉掺量20kg·m-3和30 kg·m-3时分别是基准水泥稳定碎石的90.5%和85.7%,均小于设计强度。橡胶粉掺量大,水泥稳定碎石的无侧限抗压强度降低;橡胶粉掺量一定时,水泥稳定碎石的无侧限抗压强度可满足设计要求。     

含轻质砖的水泥稳定再生集料性能研究

研究了轻质砖再生细集料掺量对水泥稳定砖混再生集料混合料无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冲刷性能与收缩性能的影响。结果表明:随轻质砖再生细集料掺量增加,混合料的最佳含水率大幅增大,最大干密度大幅降低,无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量与抗冲刷性能均下降;混合料的干缩应变和温缩应变随轻质砖与水泥掺量的增加而增大,轻质砖再生细集料掺量对混合料干缩影响较大,而水泥掺量对混合料温缩影响较大,粗型级配混合料的上述性能均优于其它2种级配混合料。全砖混再生集料水泥稳定混合料可用于各等级公路路面基层,当需要掺入轻质砖再生细集料时,其掺量应控制在20%以内。     

沥青路面复合式水泥冷再生基层混合料性能研究

采用无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩应变、温缩系数综合评价复合式再生基层水泥稳定碎石混合料的强度特性与变形性能,通过冻融循环试验、控制应力弯曲疲劳试验,研究不同面层与基层再生料掺配比例下水泥冷再生混合料的水稳定性与抗疲劳耐久性。结果表明,随着面层与基层再生料掺配比例的增大,复合式水泥冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度逐渐降低,温缩应变和干缩应变增大,同时冻融稳定性与疲劳耐久性随面层与基层再生料掺配比例的增大而显著降低,因此建议RAP掺配比例不超过50%为宜。     

复掺早强剂对水泥稳定碎石基层性能的影响

以水泥稳定碎石的1 d无侧限抗压强度高为优选原则,在单掺三乙醇胺（TEA）和硫酸钠（NS）试验的基础上再进行复掺试验,并结合交互作用检验筛选出3组最佳复配掺量;通过干缩应变试验、温缩应变试验、冻融循环试验研究复掺早强剂对水泥稳定碎石耐久性的影响;通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析进一步研究早强剂改善水泥稳定碎石性能的作用机理。结果表明,TEA和NS对水泥稳定碎石抗压强度的影响存在交互作用,2.0%NS与1.0%TEA复掺的改善效果最优,复掺TEA和NS可有效提高水泥稳定碎石的强度,改善材料的干缩应变和抗冻性能;早强剂可加速水泥水化,促进稳定碎石中凝胶成分的形成。     

高水泥剂量对水泥稳定碎石基层的性能影响分析

为研究高水泥剂量对水泥稳定碎石半刚性基层的力学性能、干缩及温缩特性的影响,通过5种水泥剂量成型水泥稳定碎石试件,分别进行无侧限抗压强度试验、抗折试验,同时对不同水泥剂量的水泥稳定碎石30 d内的干缩特性进行观测,在5种环境温度变化条件下测试其温缩特性。结果表明,水泥掺量的增多能够显著提升水泥稳定碎石的抗压和抗弯拉强度,加剧水泥稳定碎石的干缩和温缩。5～15℃环境下水泥稳定碎石的温缩系数最小。考虑到强度提升效果以及干缩、温缩特性,研究结果推荐:在适宜的施工及养护温度(5～15℃)下,高水泥剂量稳定碎石的适宜水泥用量可控制在9.5%左右。     

水泥稳定再生集料的性能及其影响因素研究

将再生集料(RCA)按0%,30%,60%和100%的掺量(质量分数,下同)替代天然碎石,设计了4种水泥稳定再生集料(CSRCA);用掺量为5%的水泥拌和后,成型了CSRCA试件.测试了CSRCA试件的击实特性、无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩性能、抗冲刷性能和抗冻性能,以研究CSRCA的路用性能变化规律及其影响因素.结果表明,RCA存在孔隙与微裂缝,强度低、吸水率大,导致CSRCA试件的最大干密度随RCA掺量的增加而降低,最佳含水量则逐渐增大;CSRCA试件的7,28d无侧限抗压强度和抗压回弹模量随RCA掺量的增加而增大,90d无侧限抗压强度和抗压回弹模量随RCA掺量的增加而降低;当水泥掺量为5%时,任意RCA掺量的CSRCA试件无侧限抗压强度均满足高等级公路基层的使用要求.CSRCA试件的7,28和90d劈裂强度随着RCA掺量的增加而增大.CSRCA试件的干缩性能、抗冲刷性能和抗冻性能均随着RCA掺量的增加而降低.RCA存在一定的未水化水泥颗粒和活性物质,能发生水化和火山灰反应,对CSRCA试件的早期强度有改善作用.     

养生温度对水泥稳定碎石基层抗裂性能的影响

在养生温度为25°C和10°C的情况下,分别对水泥稳定碎石基层材料进行无侧限抗压强度试验、干缩试验以及温缩试验.比较这2种养生温度下的试验结果发现:养生温度对水泥稳定碎石的强度及收缩性能均有影响;低温条件下养生、施工有利于改善水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能.     

片麻岩骨架密实型水泥稳定碎石的研究与应用

利用武英高速公路沿线片麻岩进行水泥稳定碎石基层试验,研究不同级配和不同击实、成型方法对片麻岩水泥稳定碎石混合料的性能影响规律,试验结果表明:片麻岩骨架密实型水泥稳定碎石具有较高的抗压强度和间接抗拉强度,较低的干缩系数和温缩系数。武英高速公路路面基层上基层水泥掺量选用4.5%,下基层水泥掺量选用3.5%,水泥掺量均比悬浮型密实型级配设计低0.5%。武英高速公路路面基层检测结果表明,片麻岩骨架密实型水泥稳定碎石能够满足基层强度设计要求,改善基层抗裂性能。