水泥稳定碎石缩裂机理及在级配设计中应用

为了提高水泥稳定碎石抗裂性能,分析了水泥稳定碎石缩裂机理和组成结构对其影响,提出了水泥稳定碎石级配设计思路和骨架密实型水泥稳定碎石基层材料设计方法。室内外试验研究结果表明:与规范中悬浮密实级配水泥稳定碎石相比,骨架密实型水泥稳定碎石的抗压强度和抗拉强度分别提高了55%和37%,温缩系数和干缩系数分别降低了17.8%和31.5%,试验路平均横向裂缝间距提高了近1倍左右。研究结论:骨架密实型水泥稳定碎石具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能,有着良好的应用前景。     

纤维水泥稳定碎石抗裂机理分析简

分析了水泥稳定碎石抗裂性国内外研究现状。通过对纤维的抗干缩、抗温缩、限裂和增强作用的机理分析,得出：在路基结构基层的水泥稳定碎石材料中掺入一定量的纤维,可以提高水泥稳定碎石材料的抗干缩、抗温缩、限裂、提高抗拉强度等性能。     

磁化水水泥稳定碎石基层材料干缩特性研究

为研究磁化水水泥稳定碎石基层材料的干缩特性,确定生产磁化水水泥稳定碎石基层材料合适的磁化条件,使用普通水和GMX公司生产的GMX400、GMX800、GMX848型磁水器生产磁化水,拌和生产水泥剂量为5%,级配为骨架密实结构的水泥稳定碎石基层材料,进行干缩试验,研究不同磁化条件下的磁化水水泥稳定碎石基层材料与普通水水泥稳定碎石基层材料31d龄期干缩应变发展规律。研究发现,磁化水水泥稳定碎石基层材料抗干缩性能明显增强;使用3个GMX800型磁水器,水流速度225mL/s为生产磁化水水泥稳定碎石基层材料最合适的磁化条件,在该磁化条件下生产的磁化水水泥稳定碎石基层材料干缩应变比普通水水泥稳定碎石基层材料干缩应变可减小79.2%。     

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.     

季冻区多指标水泥稳定碎石性能评价及级配优选

鉴于级配对水泥稳定碎石基层性能的显著影响,以强度、抗冻及抗裂性能为目标导向,针对季冻区水泥稳定碎石基层进行级配设计和优选。在水泥用量为5%时,对4个设计级配分别采用无侧限抗压强度试验、冻融循环试验、干燥收缩试验、温度收缩试验和回弹模量试验,分析级配类型对水泥稳定碎石基层各项使用性能的影响。综合考虑水泥稳定碎石的各性能指标,优选性能最佳的级配。研究结果表明:水泥用量一定时,级配对水泥稳定碎石的强度有较大影响,关键粒径比在一定范围内与水泥稳定碎石长期强度有较好的相关性;骨架结构的抗裂性明显优于悬浮结构;细集料含量多的级配抗裂性和抗冻性能差,回弹模量小;模糊综合评价法可在考虑多指标下对水泥稳定碎石进行级配优选。     

水泥粉煤灰稳定碎石在高速公路上的应用

针对目前我国广泛采用的水泥稳定类材料与二灰稳定类材料在高等级公路基层建设中存在的问题。提出采用水泥粉煤灰稳定碎石修筑路面基层。对水泥粉煤灰稳定碎石材料作为路面基层材料的配合比设计及其性能进行了研究，设计底基层的配合比为水泥：粉煤灰：碎石=3：10：90，基层配合比为水泥：粉煤灰：碎石=4．5：10：90，较水泥稳定碎石降低水泥剂量1％左右，并节省混合料用量5％。此外，还进一步探讨了孝襄高速公路试验路用水泥粉煤灰稳定碎石材料的施工工艺与应用效果，通过观察发现该种基层材料的裂缝较水泥稳定碎石材料大大减少，具有很好的路用性能。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对水泥稳定碎石力学性能的影响,对聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量进行了测试,给出了聚丙烯纤维体积掺量合适的建议范围为0.06%~0.08%.同时根据试验结果的回归分析,得出了聚丙烯纤维体积掺量与聚丙烯纤维水泥稳定碎石各力学性能指标的关系式.试验结果表明:聚丙烯纤维的掺入对水泥稳定碎石的各种强度均有一定的提高,能有效地减小抗压回弹模量和抗弯拉弹性模量,提高了其抗变形能力;在聚丙烯纤维体积掺量小于0.1%的范围内,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石各种强度有增加的趋势,而其抗压回弹模量和抗弯拉弹性模量是逐渐降低的.     

聚丙烯纤维水泥稳定粒料抗冲刷性能试验研究

利用MTS材料测试系统,对不同纤维长度和掺量下的聚丙烯纤维水泥稳定粒料的抗冲刷性能进行了试验研究,并与普通水泥稳定粒料进行了对比,分析了纤维的增强机理.结果表明,聚丙烯纤维的掺入显著提高了水泥稳定粒料的抗冲刷性能,合理纤维配比下,提高幅度达40%以上;短时间不如长时间的冲刷试验更能准确反映材料的抗冲刷性能;纤维对水泥稳定碎石抗冲刷性能的增强效果优于对水泥稳定砂砾的增强效果.最后,推荐了一组经济合理的纤维配合比.     

PP纤维水稳碎石抗弯韧性及疲劳性能试验研究

通过四点弯曲试验和疲劳试验,对聚丙烯(PP)纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石半刚性基层材料的弯曲韧性及疲劳性能进行了研究。试验得到两种材料的荷载-挠度曲线,按照JCI和ASTMC1018-97标准方法,计算得到两种材料的韧性指数;试验还得到材料在不同应力水平下的疲劳寿命,并回归出疲劳方程。研究结果表明,与普通水泥稳定碎石相比,体积掺量仅为0.077%的PP纤维水泥稳定碎石的抗折强度提高约10%,极限变形提高150%,JCI韧性指数提高67.7%,ASTM C1018-97韧性指数提高36.1%~79.8%,疲劳寿命提高126%~352%,增强效果十分显著。同时,基于断裂力学原理,揭示了纤维的阻裂增韧和抗疲劳机理。     

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.     

Cement treated recycled demolition waste as a road base material

To enhance the performance of mix granulate road base courses by cement treatment. The mechanical properties of cement treated mix granulate (CTMG) were studied, which was designed with 65% crushed masonry and 35% crushed concrete by mass. The central composite design was employed to prepare specimens with different levels of cement content and degree of compaction. All specimens were cured in a fog room at 20°C for a specific number of days. The compressive strength and the indirect tensile strength were determined through the monotonic compression and indirect tension tests. Effective prediction models for the mechanical properties of CTMG, in relation to the cement content, the degree of compaction and the curing time, were successfully established for a mix containing 65% crushed masonry and 35% crushed concrete by mass.     

粉煤灰对水泥稳定碎石材料力学性能的影响

针对国内外对于水泥粉煤灰稳定碎石材料的力学性能研究不够完善、系统,力学参数不够合理、材料无法推广应用等问题,通过系统研究粉煤灰对水泥稳定碎石材料的早期强度、长期强度、劈裂强度以及回弹模量等力学性能的影响,探讨了粉煤灰对水泥稳定碎石材料的力学性能影响规律,为水泥粉煤灰稳定碎石材料的改性机理研究、合理力学设计参数研究提供了必要的基础。     

水泥稳定再生混凝土骨料基层的性能研究

通过对水泥稳定再生混凝土骨料基层的试验研究,考察了水泥稳定再生混凝土骨料基层的力学性能和收缩性能,结果表明:水泥稳定再生混凝土骨料基层切实可行,具有良好经济效应,更重要的是具有广阔的应用效果,其中抗压强度、抗拉强度、弹性模量略低于同剂量的水稳碎石,收缩性能略大于同剂量的水稳碎石,完全满足基层的要求.     

骨架密实型水泥稳定碎石基层抗裂性分析和应用

骨架密实级配水泥稳定碎石与常规级配相比,具有较高的密度,较小的含水量,嵌挤形成的强度大,并具有较好抗裂性能和力学性能,能预防沥青面层的缩裂,提高了路面的承载力和耐久性。因此骨架密实型水泥稳定碎石具有较好的发展前景。     

水泥粉煤灰路面基层材料工程实验研究

水泥稳定基层材料的收缩系数大,加之内蒙古地区气候干燥,温差大,当地水泥稳定基层的开裂严重.为了解决此问题,在赤通高速进行了水泥粉煤灰路面基层工程实验研究.结果表明：水泥粉煤灰路面基层材料强度高,达到和水泥稳定基层相同的强度可节省水泥用量15%,水泥粉煤灰稳定基层外观致密不离析,基层整体性抗裂性好,相对于水泥稳定碎石具有明显的技术经济指标.     

分形在半刚性基层材料抗压强度预估模型中的应用

集料是半刚性基层材料的重要组成部分,集料的级配不同影响其抗压强度。文中以水泥稳定碎石为例,利用分形理论量化集料级配,通过采集样本建立数据库,分别对7d和90d抗压强度进行材料组成因素的关联度分析,在此基础上建立了综合考虑集料级配、水泥剂量、含水量、水泥标号、集料压碎值5个主要材料组成因素的水泥稳定碎石材料抗压强度灰色预测模型,得出考虑材料组成因素定量影响长短龄期下的抗压强度之间的关系。可便于根据材料组成预估基层抗压强度,根据其短龄期性能预估长龄期性能,为路面材料和结构一体化设计提供手段和依据。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层典型结构分析

目的找寻适应不同交通等级的合理的低水泥剂量基层沥青路面结构．方法拟定低水泥剂量级配碎石基层沥青路面结构,利用有限元软件计算以低水泥剂量稳定级配碎石取代半刚性基层后对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,并结合交通荷载分析各结构层厚度组合合理性．结果轻交通等级下,推荐使用5cm普通沥青混凝土面层＋22cm水泥质量分数为3％的低水泥剂量稳定级配碎石单基层;中交通等级下,推荐采用上基层厚度大于15cm的水泥质量分数为2．5％的低水泥剂量稳定级配碎石,半刚性下基层厚度至少为20cm结构组合形式;重交通等级下,推荐采用15cm水泥质量分数为2．5％的低水泥剂量稳定级配碎石上基层和15cm＋20cm半刚性双基层结构组合．结论在重、中交通荷载作用下,合理的低水泥剂量级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷栽需求．     

贫混凝土基层力学特性

目的研究贫混凝土基层的力学特性和材料特性．方法通过室内配合比试验,测定了强度特性、浸水、干湿循环和冲刷稳定性等．结果贫混凝土强度随水泥用量的增加而增大,振捣贫混凝土强度与水泥用量符合良好的对数关系,碎石贫混凝土强度高于砂砾贫混凝土;多孔贫混凝土的强度与空隙率有关,空隙率越小,强度越大,碎石多孔贫混凝土强度大于砂砾多孔贫混凝土．经过浸水试验、干湿循环试验,贫混凝土基层强度基本保持不变,抗冲刷性能优于其他基层材料．结论贫混凝土基层具有优异的强度特性和良好的稳定性．     

大掺量粉煤灰路面基层专用水泥的制备与性能

研究了一种大掺量的具有缓凝微膨胀性的路面基层稳定专用水泥,分析了石膏掺量、粉煤灰掺量对该种水泥的强度和凝结时间的影响。研究表明:这种水泥具有凝结时间长的特点,随着石膏掺量的增加,水泥的凝结时间和强度都有一个最大值,石膏的用量控制在SO3含量4.0%左右为宜,粉煤灰掺量增加,水泥的凝结间延长,强度逐渐降低,当掺量大于50%后,水泥的水化过程明显延缓。这种水泥的胶砂强度比32.5级水泥略低,但采用这种水泥稳定粒料的强度比采用通用水泥稳定粒料的强度有明显提高,达到相同的设计强度可以节省水泥用量15%左右。