石灰改良云南红粘土路基路用性能研究

为促进云南红粘土地区道路建设,解决红粘土作为路基填料时所面临的收缩开裂等问题,笔者研究掺入质量分数分别为0、2%、4%、6%、8%、10%的石灰改良云南红粘土,并采用液塑限试验、击实试验、无侧限抗压试验、承载比试验以及收缩试验,对改良红粘土的工程特性进行评价。研究结果表明:在云南红粘土中掺入石灰进行改良,虽然红粘土的体缩率、收缩系数以及缩限略有增大,但其液限、塑性指数以及最佳含水率却降低很多,红粘土的收缩开裂得到很好的抑制;石灰改良红粘土的无侧限抗压强度以及CBR显著提高,抗变形能力增强;综合考虑试验结果,在云南红粘土中掺加质量分数为8%的石灰,能够有效改善红粘土压实特性,提升土体强度,抑制收缩开裂,使其满足公路对路基填料的技术要求。

二灰稳定半刚性再生基层力学性能及收缩性能研究

为了得到二灰比例和旧料用量对二灰稳定半刚性再生基层路用性能的影响,考虑不同的二灰配比和旧料用量,通过7 d无侧限抗压强度试验、7 d劈裂强度试验、室内90 d抗压回弹模量试验以及干缩试验对比分析不同体系间的差别。结果表明,随着二灰比例从1∶4到1∶2的变化二灰稳定半刚性再生基层的力学性能和收缩性能均有先提高再降低的趋势,且在二灰比例为1∶3处,力学性能和收缩性能均达到最佳;随着旧料含量从75%到85%的变化二灰稳定半刚性再生基层的力学性能和收缩性能均有先提高再降低的趋势,且在旧料含量为80%处,力学性能和收缩性能达到最佳;在试验的9种不同配合比中,当石灰∶粉煤灰∶旧料为5∶15∶80时,力学性能和收缩性能性能最佳。

碱渣掺量对不同龄期下半刚性再生基层力学性能研究

为了得到碱渣掺量对刚性再生基层不同龄期下力学性能的影响,考虑不同的碱渣用量,通过养护龄期为7、28、90、180 d下的无侧限抗压强度试验和室内抗压回弹模量试验对比分析不同体系间的差别。结果表明:随着养护龄期的增加,各个碱渣掺量下半刚性再生基层的无侧限抗压强度和抗压回弹模量均不断增大;随着碱渣掺量的增加,二灰稳定半刚性再生基层在养护龄期的前28 d无侧限抗压强度和抗压回弹模量不断增大,且在碱渣掺量小于3%时,增加量较大;在养护龄期超过28 d后,随着碱渣掺量的增加无侧限抗压强度和抗压回弹模量逐渐减小,且在碱渣掺量超过3%时,减小量增大,最终小于不掺碱渣的无侧限抗压强度和抗压回弹模量;在保证力学性能最佳的情况下,碱渣代替石灰的最佳掺量范围为1%~3%。

碱渣对水泥稳定半刚性再生基层力学与水稳性能影响及微观分析

为研究碱渣对水泥稳定半刚性再生基层路用性能的影响,对不同水泥掺量和不同碱渣-水泥配比的再生材料进行了7 d无侧限抗压强度的对比。选择纯水泥再生半刚性材料以及碱渣-水泥复合再生半刚性材料2种方案进行比对试验。通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、动态模量试验以及水稳定性试验对比分析了2种再生方案的差别,结果表明:碱渣会促进水泥的前期水化反应,增强水泥再生料的前期抗压强度;由无侧限抗压强度试验得出碱渣与水泥的最佳配比为:2%碱渣+3%水泥;碱渣会降低水泥再生材料的劈裂强度,提高材料的前期动态模量且一定程度改善水稳定性。微观试验表明碱渣有利于材料前期胶结物质的生成,但水泥-碱渣再生料后期微观颗粒呈小团状分布,因此整体性不如水泥再生料,孔隙率较大,强度弱于水泥再生料。

聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土力学与收缩特性试验研究

为促进红黏土分布地区道路建设,进一步解决二灰稳定红黏土存在的脆性破坏和收缩开裂等问题,研究采用掺入0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土,并通过击实试验、无侧限抗压强度试验、抗弯拉强度试验、温缩特性试验以及干缩特性试验,分析聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土的力学与收缩性能与养护龄期和纤维掺量的关系。试验结果表明:虽然聚丙烯纤维对二灰稳定红黏土早期的抗压强度、抗弯拉强度以及温缩和干缩系数的改善效果并不明显,但随着养护龄期的增加,聚丙烯纤维加固二灰稳定红黏土的后期抗压强度和抗弯拉强度得到较大提高,破坏韧性得到提升,温缩系数和干缩系数与未掺加聚丙烯纤维的材料相比显著减小。综合考虑试验结果及经济性,在二灰稳定红黏土中掺加0.45%的聚丙烯纤维能够有效改善二灰稳定红黏土的土体强度,提升抗变形能力,抑制收缩开裂,使其满足公路基层的技术要求。