水泥稳定炉渣碎石的强度性能

以生活垃圾焚烧炉渣集料替代部分天然集料制备水泥稳定炉渣碎石试件,然后通过无侧限抗压强度试验和劈裂试验测试试件的强度性能,分析了炉渣集料熟化时间及粒径、混合料养生龄期和养生温度、水泥用量对水泥稳定炉渣碎石强度性能的影响,并比较了水泥稳定炉渣碎石强度性能与水泥稳定碎石的差异.结果表明：炉渣集料压碎值随其熟化时间的延长而降低,水泥稳定炉渣碎石7d无侧限抗压强度随炉渣集料熟化时间的延长而提高;掺熟化30d炉渣集料(0～95mm)的水泥稳定炉渣碎石7d无侧限抗压强度达到40MPa;炉渣集料粒径越大,水泥稳定炉渣碎石7d无侧限抗压强度越低;水泥稳定炉渣碎石养生龄期越长、水泥用量越大、养生温度越高,其无侧限抗压强度和劈裂强度越高.     

振动与传统搅拌的水泥稳定碎石路用性能对比研究

采用传统拌合方式的水泥稳定碎石普遍存在强度偏低而且混合料拌合不均匀的问题。振动搅拌技术可以提高水泥稳定碎石拌合的均匀性,使水泥及细集料快速均匀分散并且能更好地包裹在粗集料周围,从而使水泥稳定碎石强度有很大提高。本研究对振动与传统拌合的水泥稳定碎石路用性能进行对比研究,研究内容包括:振动与传统搅拌的水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水量对比分析、无侧限抗压强度和劈裂强度对比分析、现场取芯试样的无侧限抗压强度和劈裂强度对比分析。研究结果表明:振动搅拌水泥稳定碎石的最大干密度比传统搅拌的最大干密度大,并且最佳含水量有所下降;振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度比传统搅拌的强度高。2种试件的抗压强度和劈裂强度试验表明:振动搅拌技术对水泥稳定碎石的路用性能提高有很大的作用。     

水泥稳定碎石不同成型方式效果影响评价

为研究不同成型方式对水泥稳定碎石混合料物理、力学性能的影响,首先进行配合比设计,然后选取重型击实、振动压实成型2种成型方式,对试件分别进行无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量以及温缩变形、干缩变形等试验。试验结果显示:成型方式对水泥稳定碎石混合料力学性能具有重要影响,振动压实成型混合料力学性能明显优于重型击实成型混合料,且振动压实成型上部混合料力学性能优于下部;随着养护龄期的增长,2种成型方式混合料干缩量、温缩应变均增大,且重型击实试件干缩量、温缩应变大于振动压实成型试件。该研究结果表明,振动压实成型方式具有较优的成型效果,应建立完善的现场振动压实、室内模拟评价全套工艺。     

水泥稳定碎石静压和旋转压实强度对比研究

对同一级配的水泥稳定碎石混合料分别按静压法和旋转压实法成型试件,进行7d无侧限抗压强度试验,结果表明,旋转60次的抗压强度约等于静压法成型,旋转120次的抗压强度平均为静压法成型的1.6倍。对比分析两种方法成型试件的剖面结构特点,证明旋转压实法使集料重新排列定向形成骨架,从而得到比静压法更大的压实度和无侧限抗压强度,可以对道路现场施工起到一定的指导作用。     

水泥稳定碎石强度影响因素的试验研究

通过试验分析了集料级配类型、试件尺寸、水泥剂量、水泥品种、集料针片状颗粒含量等对水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响规律及分析了不同延迟时间对水泥稳定碎石不同龄期无侧限抗压强度和劈裂强度的影响,从而为强度的合理限值提供了依据.     

水泥稳定砖与混凝土再生集料混合料的疲劳性能

研究了水泥稳定砖与混凝土再生集料(RBCA)混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度与抗压回弹模量等基本物理力学性能,并开展了水泥稳定RBCA混合料的四点弯曲疲劳试验;基于Weibull分布确定了混合料的疲劳寿命预估模型,分析了RBCA掺量对混合料疲劳性能的影响.结果表明:随着RBCA掺量的增加,水泥稳定RBCA混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度与抗压回弹模量均先增大后减小,弯拉强度也具有类似规律;相同级配与水泥剂量下,混合料的疲劳寿命随着RBCA掺量的增加而增大,且RBCA掺量较小时其混合料疲劳寿命增幅较大,后续增幅变小;加入RBCA可提高水泥稳定碎石混合料的抗疲劳性能.     

基于贝雷法与泰波法的孔隙型水泥稳定碎石设计

以孔隙率为设计指标,综合了贝雷法和泰波法的混合料设计方法,可以计算出孔隙型水泥稳定碎石中粗集料、细集料用量,进而确定混合料的级配,可用于孔隙型水泥稳定碎石材料设计。采用这一方法完成了孔隙型水泥稳定碎石的设计,通过试验,以有效孔隙率、无侧限抗压强度和劈裂强度为指标,分析了基于贝雷法与泰波法设计的混合料的性能。结果表明:有效孔隙率与理论孔隙率成正相关,以理论孔隙率为设计指标,可以实现较高的有效孔隙率;增加填充料的用量,可以显著提高混合料的无侧限抗压强度和劈裂强度,但随着填充料的增加,其对混合料强度的影响越来越小。     

成型工艺对水泥稳定再生混合料性能影响研究

基于分档掺配理论设计7种水泥稳定再生混合料级配方案,通过振动击实法和重型击实法测定不同级配下水稳再生混合料最佳含水率和最大干密度;选取水泥掺量为3.5%、4.0%、4.5%时,对比振动成型和静压成型工艺,测定水稳再生混合料的7d无侧限抗压强度、28d抗弯拉强度和吸水率,研究级配、成型工艺、水泥掺量对水稳再生混合料性能的影响。结果表明:振动击实法下水稳再生集料的最大干密度较大,最佳含水率较小;振动成型法相比静压成型法水泥稳定再生集料7d无侧限抗压强度提高50%以上,28d抗弯拉强度提高30%以上,吸水率降低10%左右;水泥稳定再生混合料配合比设计过程中,选用天然碎石20～30mm完全替代建筑垃圾再生集料,10～30mm作为骨架结构,选用再生集料0～5mm完全替代天然石屑作为填充,水泥稳定再生混合料的力学性能最佳。     

不同搅拌方式水泥稳定再生集料的性能研究

由于再生集料吸水率大,且表面粗糙、多棱角,导致水泥稳定再生集料混合料在常规的搅拌方式下较难搅拌均匀。主要研究了不同搅拌方式条件对水泥稳定再生集料力学性能、抗冲刷性能和干缩性能的影响。结果表明:采用振动搅拌和分步搅拌比常规搅拌制备的混合料无侧限抗压强度、劈裂强度和弹性模量都有一定程度的提高,且抗冲刷性能和干缩性能均改善;采用分步加振动搅拌对混合料性能的提高效果最佳,与采用常规搅拌时相比,混合料的无侧限抗压强度提高了8%~20%、劈裂强度提高了16%~33%、干缩减少了30%~39%。     

水泥稳定碎石基层材料的集料级配优化

针对我国苏南地区高温多雨,水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝的缺陷,借鉴正交试验设计方法,筛选出9种集料级配组成设计方案,对其水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度试验和干缩试验,分析了集料级配组成对水泥稳定碎石试件无侧限抗压强度和干缩应变的影响,并对其集料级配的合理组成进行了探讨,优选出了干缩应变小、无侧限抗压强度较高的集料级配组成设计方案.     

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。     

水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性研究

针对水泥稳定碎石基层在湿度、温度变化时易产生收缩裂缝这一缺陷,在集料、各种水泥基本性能试验结果的基础上,开展了考虑收缩因素的水泥稳定碎石集料级配组成设计研究.对9种集料级配的水泥稳定碎石分别进行无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、干缩及温缩试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石强度和变形稳定性的影响规律,提出了收缩性能改善、干缩量减少的可供工程使用的水泥稳定碎石集料级配组成设计方案,这对提高水泥稳定碎石基层的抗裂性能具有重要意义.     

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.     

水泥稳定碎石无侧限抗压强度影响因素试验研究

结合某道路堆场工程,主要研究在水泥稳定碎石基层配合比设计阶段,影响水泥稳定碎石无侧限抗压强度的各种因素。从骨料的颗粒级配类型、混合料中水泥掺量、混合料的压实度以及混合料中含水率等因素分析对水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响。     

废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏作出技术要求,为研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,运用多层弹性连续体系理论计算不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长疲劳寿命。     

再生水泥稳定碎石再生机理和抗压强度研究

从水泥水化的角度对再生水泥稳定碎石的再生机理进行了分析,在相同条件下采用水泥对新碎石材料和回收水泥混凝土材料进行了稳定,并在不同水泥剂量下采用振动法成型了试件,测定了两种混合料试件各龄期下的无侧限抗压强度,并作了对比分析,研究结果表明,新水泥稳定碎石材料和再生水泥稳定碎石材料的各项强度均随水泥剂量和龄期的增长而增长,再生水泥稳定碎石的7 d强度高于新材料而90 d强度略低于新材料。     

振动成型水泥稳定碎石强度增长预估模型研究

系统研究振动成型水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度随养生龄期和水泥用量变化的增长曲线,依据其不同的增长特点,建立相应的预估模型。计算结果显示,预估模型精度较高,能够科学有效地预测水泥稳定碎石的强度。     

再生骨料作为轻交通量公路基层材料路用性能研究

为研究废弃混凝土与废弃砖再生骨料作为轻交通量公路基层材料时水泥稳定建筑垃圾再生骨料混合料的路用性能,进行了不同龄期的无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉试验和抗压回弹模量试验,分析了不同骨料配合比、不同水泥用量对水泥稳定建筑垃圾再生骨料混合料的基本力学性能的影响。结果表明,不同龄期的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗压回弹模量受骨料种类和掺入量的影响较大,掺入混凝土再生骨料含量越多,其混合料强度就较高;含砖量越大,强度越低,但仍能满足现行规范中对基层路用性能的要求。同一种类骨料,水泥用量越高,7 d无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗压回弹模量也越大。水泥用量的增加可提高混合料的无侧限抗压强度,但高含量的废弃砖会降低其强度。     

中新天津生态城中抗裂型水泥稳定碎石的应用

针对传统悬浮密实型水泥稳定碎石最大干密度小、水泥剂量高、易开裂等特点,从级配、试验方法、质量监控措施等方面进行了系统分析.利用振动成型方法、逐级填充原理确定水泥稳定碎石的最大干密度、最佳含水量、成型无侧限抗压强度试件,试验结果最大干密度为传统水泥稳定碎石的1.03倍,无侧限抗压强度约为传统水泥稳定碎石的2倍.实体工程振动成型法的水泥稳定碎石易摊铺碾压、不易离析、不易产生收缩裂缝,其造价每公里较传统水泥稳定碎石降低20 297元,具有很好的运用前景.