骨架密实型水泥稳定碎石路用性能

在总结国内外研究的基础上 ,提出骨架密实型水泥稳定碎石 ,以减少基层收缩裂缝要求 ,从而提高水泥稳定碎石基层使用性能。与此同时 ,与国内规范推荐级配的水泥稳定碎石作比较 ,结果表明 。

钢渣粉煤灰路面基层材料的研制

目前钢渣粉煤灰排放量大 ,利用率低 ,利用钢渣粉煤灰做路面基层材料可大量利用工业废渣 ,减少天然土石料的开采 ,是一种生态建筑材料。研究了钢渣粉煤灰的配比并对这种材料的压实性能进行了研究。钢渣掺量增加 ,其最大干密度增加 ,最佳含水量降低。以无侧限抗压强度为指标对其配比进行了优化 ,认为无机结合料的最优配比为钢渣∶粉煤灰 =1∶ 1、外加剂掺量为 2 .5 %。钢渣粉煤灰路面基层材料的长期强度介于水泥稳定碎石和二灰稳定碎石之间 ,可用于各等级公路基层底基层的修筑。回弹模量和其劈裂强度介于水泥稳定碎石和二灰稳定碎石之间 ,在路面设计时其回弹模量设计值为 130 0～ 170 0 MPa,劈裂抗拉强度设计值为 0 .5～ 0 .

煤矸石在道路建设中的应用研究现状及实例

国内对煤矸石作为路基填料及路面基层集料的研究成果与工程实例表明 :尽管煤矸石存在颗粒级配缺陷与水稳性差的特性 ,但只要掺入一定量的细颗粒 ,充分的压密与土质包边 ,煤矸石仍能作为路堤填料 ;未风化煤矸石具有与粉煤灰相似的化学活性成份 ,参入一定量的粉煤灰、石灰 ,能作为高等公路路面基层材料。

重塑黄土变形特性

为了研究黄土路堤的沉降特性,基于室内一维固结试验,从流变角度分析了重塑黄土的变形特性;在此基础上,从简单的Kelvin模型入手,引入非线性应力、应变关系的割线模量,利用变参数法建立了描述重塑黄土变形特性的非线性模型,并进行了计算值与实测值的比较分析。结果表明:随着时间的增加,各应力水平下的应变逐渐趋于稳定,不会出现破坏现象,且基本呈双曲线关系;变形属非线性衰减型,且非线性程度随着应力水平的提高而增强;非线性模型中含有4个土性参数,均可由室内一维固结试验得出;计算值与实测值吻合较好,表明该模型具有较高的可靠性,为研究黄土路堤沉降特性提供了有力依据。

二灰碎石基层材料的合理结合料质量分数

在二灰碎石最优级配的基础上,根据集料不同密实状态下的空隙率变化结合料的体积分数,通过力学性能、干缩、温缩性能试验,研究结合料质量分数的变化对路用性能的影响,并运用灰色关联决策对不同结合料质量分数下二灰碎石路用性能进行了综合评定。结果表明:当石灰与粉煤灰的质量分数达到21.5%时,二灰碎石28 d抗压强度、劈裂强度和抗压模量达到最大值;二灰碎石7 d龄期的干缩应变随着结合料质量分数的减少而减小;二灰碎石7 d龄期的总平均温缩系数(60℃^-30℃)和低温平均温缩系数(10℃^-30℃)随着结合料质量分数的减少而减小,而高温平均温缩系数(60℃~10℃)呈增大趋势;二灰结合料存在一个最佳体积分数,即当二灰结合料的体积分数等于集料的松散状态下空隙率时,其路用综合性能才能达到最优。

二灰稳定集料抗裂性能评价与应用

针对现行技术标准缺乏半刚性材料的抗裂级配以及收缩评价指标的现状,根据限制最小粒径k法确定二灰碎石集料级配,通过振动试验、均匀设计法逐级振动试验及灰色系统理论,分析并确定了二灰砂砾集料级配;应用室内研究成果,在河南、陕西、河北三省铺筑了6条相关的试验路,并进行了长期跟踪调查。工程实践表明,研究推荐的二灰碎石、二灰砂砾方案具有后期强度增长快、抗裂性能优良的特点,并经受住了超重载、大交通量试验路段验证。结果表明:对二灰砂砾、二灰碎石采用不同抗裂级配设计方法是可行的;推荐的二灰稳定材料抗裂性能评价指标——开裂系数能反映此类材料的抗裂性能。

水泥煤渣稳定煤矸石基层材料温缩性能的试验研究

为了探讨水泥煤渣稳定煤矸石基层材料对于环境温度变化的敏感性以及应用于寒冷地区道路路面基层的可行性,采用电测法试验研究了其温缩性能,以水泥煤渣稳定未燃煤矸石为例,探讨了水泥剂量对温缩系数的影响。结果表明,水泥煤渣稳定煤矸石基层材料的温缩性能随温度呈规律性变化,水泥煤渣稳定未燃煤矸石在-10^-20℃时温缩系数最大,而水泥煤渣稳定自燃煤矸石在10~0℃时温缩系数最大;平均温缩系数随水泥剂量的增加先减小后增大,大致呈一凹形抛物线,在水泥剂量为5%左右时温缩系数最小。与水泥稳定碎石和水泥稳定砂砾的温缩性能对比分析结果表明,水泥煤渣稳定煤矸石基层材料具有较小的温缩系数,适合于用作寒冷地区道路的路面基层。

膨胀土路基填料的土工试验方法研究

对掺石灰处理膨胀土的掺灰率、无侧限抗压强度、试样饱和对其力学性质的影响以及膨胀力等问题进行了试验研究．根据试验结果比较，提出了不同龄期的掺灰率应用不同 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ 耗量标准曲线的建议及用三轴仪量测膨胀力的改进方法，供公路路基土工试验参考．

细粒物质变化对风积沙击实特性的影响

受风蚀及风积作用的影响,风积沙中的细粒物质,包括粉粒与黏粒,是最易变化且变化最大的组分。为了研究它们对风积沙击实特性的影响,在风积沙中掺配不同比例的粉粒与黏粒,进行击实试验。试验结果表明,风积沙击实曲线的起点,即含水量为零或接近于零时的击实干密度,主要由级配决定,级配好则击实曲线的起点高,亦即干密度较大。而粉粒与黏粒的含量则决定着击实曲线走势,其中包括是否具有干压实特性。随着粉粒与黏粒含量由低到高,在一个较宽的区间范围内(掺配粉土时为≤40%,掺配黏土时为≤30%),级配的改善使得击实曲线总体上走高,干压实效果仍然比较明显。该试验对风积沙路基干压实工艺在实际工作中的推广与运用是非常有利的。

振动压实下不规则颗粒细观响应的离散元模拟

为了揭示颗粒材料在振动压实中空间结构的演化过程,采用不规则颗粒及颗粒接触界面生成的二维算法子程序,在指定的级配类型范围内随机生成不规则颗粒体,分别赋予颗粒体和孔隙相应的材料参数,对振动压实作用下不规则颗粒体的细观响应进行了分析。数值模拟结果表明:在振动压实过程中,颗粒之间存在相对竖向位移和相对侧向位移,颗粒的侧向位移与竖向位移沿着轴对称线大体呈对称分布;颗粒空间结构的变化不仅表现为水平位移调整和竖向位移调整,而且还表现为旋转调整;发生较大转角的颗粒在试样中部的最大半径处,颗粒转角变化沿着主应力路径呈"涡"形分布;随着密实度的提高,颗粒长轴逐渐偏向与振动压实荷载垂直的方向。

二灰碎石抗裂性的研究

通过对二灰碎石缩裂的机理分析 ,研究了“富余”二灰导致二灰碎石产生缩裂的原因及其作用模式 ,提出了二灰碎石中二灰含量与集料空隙率相当 ,采用断级配集料是解决缩裂问题的有效手段 ,探讨了满足强度和抗裂性综合要求的二灰碎石配合比设计方法 ;并通过大量室内试验和试验路段的对比研究 ,验证了该设计思想的合理性和设计方法的可行性。

二灰砂砾振动压实参数

通过振动压实试验,分析了振动频率、激振力、静面压力等参数对二灰砂砾压实效果的影响;在确定的最佳振动配置条件下,研究了振动时间、含水质量分数对振动压实效果的影响。通过对比测试静力压实与振动压实方法成型的二灰砂砾试件强度,发现振动法成型的二灰砂砾结合料质量分数不宜超过15%,否则会出现明显的流浆现象,并且早期强度衰减较大,最大干密度也随之降低;但是,二灰砂砾后期强度有明显提高,表明振动法能够用于成型二灰砂砾骨架密实结构。

粉煤灰活性测试方法

选取了3个省9种典型粉煤灰,通过石膏激发活性加速反应试验方法对粉煤灰活性进行了研究。通过对比研究粉煤灰的单位质量比表面积、活性度以及石灰粉煤灰强度之间的关系,提出了粉煤灰活性指数指标。该指标将粉煤灰的外部宏观细度控制指标、比表面积及内部活性控制指标和活性度有机的结合在一起。通过实测对比活性指数指标与二灰砂砾早期强度之间的关系,表明该指标能够快速评价粉煤灰活性,且测试方法简单,利于推广应用。

S土壤稳定剂路用性能

通过 S土壤稳定剂对陕西黄土与混合料的最大干密度、无侧限抗压强度、水稳性、抗冻性、以及其他路用性能室内试验 ,确定出 S土壤稳定剂与黄土及混合料的最佳掺配比例 ,并对 S土壤稳定剂的路用性能进行评价。

半刚性基层不同龄期弯沉检验标准

半刚性基层材料的强度与模量随龄期增长,基层弯沉值也随着龄期变化。为得到半刚性基层不同龄期的弯沉检测标准,在室内成型二灰土和二灰碎石试件,并在标准条件下养生;采用顶面法测定试件不同龄期的抗压回弹模量,得出其模量随龄期增长的规律,将其代入弹性层状体系理论简化公式中,得出不同龄期半刚性基层顶面弯沉值计算公式,并给出其实例应用的说明。结果表明,采用该弯沉公式并结合路面实测数据计算出的弯沉值,作为相应龄期半刚性基层的施工弯沉检验标准值,能充分反映半刚性基层弯沉值随龄期的变化规律,更好地评价路面施工质量。

多孔水泥稳定碎石组成设计

通过对多孔水泥稳定碎石材料的透水性能及强度、抗变形性与其在材料组成方面的影响因素进行对比分析 ,进行了实验方案设计及多组相关试验 ,经过对大量试验数据的回归分析 。

二灰碎石抗裂级配与应用

在室内运用间断级配、折断级配、连续级配以及限制最小粒径的k法做试验,设计了10种二灰碎石,并研究了其抗裂性能。提出了二灰碎石抗裂性能评价参数S。在2个省铺筑了3条试验路,并进行了跟踪调查。调查结果表明,采用限制最小粒径方法确定的二灰碎石具有后期强度增长快、抗裂性能优良的优点。说明限制最小粒径方法确定的二灰碎石级配具有良好的抗裂性能。

石粉对机制砂水泥砂浆材料流变性能的影响研究

为了研究石粉掺量对机制砂水泥砂浆流变性的影响,采用静动态结合的流变测试方法开展了在不同石粉掺量下的屈服应力、蠕变恢复、动力黏度、触变性能等流变参数的测试。结果表明:水泥砂浆的屈服应力随着石粉掺量的增加而不断变大;蠕变在加载前60 s内,水泥砂浆的偏角增大,在第60 s卸载外力的瞬间,偏角出现了短暂的恢复,而后保持恒定;蠕变恢复能力随着石粉掺量的增加而增强;水泥砂浆的动力黏度出现了剪切变稀的现象,石粉掺量的增加使水泥砂浆的黏度变稠;在触变性试验中随着石粉掺量的增多,积分后触变环的面积变小,即自我恢复能力变强。

不同种类胶凝材料对砂与煤矸石集料的干燥收缩性能研究

选择了普通硅酸盐水泥(P·O 42.5)、矿渣硅酸盐水泥(P·S·A 32.5)、生态水泥(E·C)以及地聚合物水泥(G·C)等4种不同种类的胶凝材料,分别对标准砂与煤矸石集料进行稳定,并测试其干缩性能。试验结果表明:不同种类胶凝材料稳定作用下,标准砂试件与煤矸石试件的干燥收缩率、质量损失均在7 d左右由快速增长转变为缓慢增长;标准砂试件的干燥收缩率从小到大分别为P·S·A32.5、P·O 42.5、G·C、E·C。煤矸石试件的干燥收缩率从小到大分别为P·S·A 32.5、E·C、G·C。考虑试件的失水过程,计算标准砂与煤矸石试件的总干系数,标准砂试件的总干缩系数从小到大,分别为P·S·A 32.5、P·O 42.5、E·C、G·C;煤矸石试件的总干缩系数从小到大,分别为E·C、P·S·A 32.5、G·C。煤矸石试件的干燥收缩率、质量变化、失水率、总干缩系数等均大于标准砂试件。

基于抗裂性能的二灰稳定碎石配合比设计

通过正交试验方法确定了二灰砂浆的最佳材料组成比例,根据振实试验得到了二灰稳定碎石混合料中粗集料的最佳级配,运用体积法确定了粗集料与二灰砂浆的合理配比,提出了计算与试验相结合的基于抗裂性能的二灰稳定碎石配合比设计方法;并通过性能试验,验证了该设计方法确定的二灰稳定碎石具有抗裂性能好、强度增长率高的优点。