胶粉纤维改性水泥稳定碎石抗裂性能研究

针对水泥稳定碎石基层易开裂问题,在混合料中掺入适量胶粉及聚乙烯醇(PVA)纤维,开展强度、抗压回弹模量、干缩性能和扫描电镜试验(SEM);分别掺入橡胶粉、改性胶粉、PVA纤维、不同水泥剂量的胶粉纤维,对比其对混合料抗裂性能的影响。发现掺入材料对水泥稳定碎石混合料性能具有明显影响。掺入胶粉、改性胶粉后会降低混合料强度和抗压回弹模量,提升抗干缩性能;掺入纤维能增强混合料强度、模量和抗干缩性能;加入不同水泥剂量的胶粉纤维对混合料强度、抗压回弹模量提升效果明显,但降低了抗干缩性能;宏观力学指标试验和SEM试验结果显示出改性胶粉纤维与水泥基具有良好的黏结性,可以提升水泥稳定碎石混合料的抗裂能力。

骨架密实型水泥稳定碎石基层不同设计对市政道路抗裂性能的影响研究

针对施工和使用过程中因湿度和温度的影响导致市政道路产生裂缝的问题,研究了基于骨架密实型水泥稳定碎石基层的嵌入式结构骨架和悬浮式结构骨架设计在市政道路中的抗裂性能,并进行对比试验分析。分析结果显示,嵌入式骨架密实型水泥稳定碎石基层设计降低了裂缝率、增加了裂缝间距并提高了道路的耐久性,具有更优良的抗裂性能。

基于抗裂性能的水泥稳定碎石混合料级配研究

水泥稳定碎石基层抗裂性能较差,是引起沥青路面反射裂缝的根本原因。研究设计了6种不同级配水泥稳定碎石混合料,通过重型击实试验确定最佳含水率与最大干密度;分别测定各混合料试件的无侧限抗压强度、弯拉强度、抗压回弹模量及干缩系数,构建“抗裂指数”综合性评价指标,并分析级配对水泥稳定碎石混合料“抗裂指数”的影响。研究对提高水泥稳定碎石基层抗裂性能具有一定的指导意义。

聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石基层抗裂性能研究

文章研究了不同水泥掺量(3.0%~4.0%)、不同纤维掺量(0.6~1.2kg·m~(-3))和不同长度(12~30mm)对水泥稳定碎石基层的力学强度和抗裂性能的影响。结果表明,水泥稳定碎石基层劈裂强度、动弹模量与水泥剂量呈正相关,且随着纤维掺量和长度的增大先增加后减少。当水泥掺量为4.0%时,0.9kg·m-3纤维掺量及24mm长度下可最大程度提高30.9%的劈裂强度,而水泥掺量为3.5%时可最大程度提高16.9%的90d动弹模量。水泥稳定碎石的干缩能抗裂系数和温缩能系数随着纤维长度增加先增加后减少,且纤维长度为24mm和水泥剂量为3.5%时可最大程度提高109.2%的干缩和245.2%温缩能抗裂系数。

水泥稳定碎石基层取芯芯样分类与整体性评价技术标准

为了实现水泥稳碎石基层整体性质量客观和公正的评价,消除7 d取芯芯样质量评判的随意性、弥补因不考虑气候条件和公路等级等因素对施工质量评价的局限性,选择高速、一级、二级和三级共5条公路,对7 d龄期的水泥稳定粒料类基层进行了大量的取芯试验,系统地对取芯芯样的形态进行了调研、统计和分析,根据芯样的完整程度,将其分为完整类、残缺类和松散类3类,芯样完整性的差异代表其扩散荷载应力能力的不同,根据芯样的致密程度,将芯样进一步分成8级,芯样致密性的不同体现服役功能性差别,提出了评价路段芯样完整率的计算方法,确定了芯样完整率技术标准的确定原则,对于季冻区宜采用F(Ⅰ+Ⅱ)作为评价指标,对于非季冻区宜采用F(Ⅰ)作为评价指标,并根据回归曲线,提出了不同区域不同等级道路7 d龄期内的芯样完整率技术标准。结果表明:芯样完整率与道路等级呈线性关系,道路等级对其影响幅度为2%~9%,养生模式的影响幅度为10%左右,气候因素的影响幅度为5%左右。研究成果实现了对半刚性基层取芯芯样质量和整体性质量的定量化评价。

废弃橡胶粉对水泥稳定碎石抗疲劳性能的影响

为了消除水泥稳定碎石基层因疲劳损伤产生的裂缝,采用三分点加载方法系统研究了不同废弃橡胶粉掺量下水泥稳定碎石的疲劳性能,运用三点弯曲梁法表征了掺加废弃橡胶粉的水泥稳定碎石抗疲劳机理.结果表明:掺加10、20 kg/m^(3)废弃橡胶粉的水泥稳定碎石疲劳寿命优于基准组水泥稳定碎石;当废弃橡胶粉掺量为10、20 kg/m^(3)时水泥稳定碎石的起裂韧度是基准组的1.49、2.58倍,失稳韧度是基准组的1.30、2.21倍,断裂能也较大,抗疲劳性能显著;当废弃橡胶粉掺量为30 kg/m^(3)时,水泥稳定碎石的抗疲劳性能并没有提高,这可能与废弃橡胶粉掺量过大导致弯拉强度降低有关.

激振搅拌对水泥稳定碎石与煤矸石抗压强度的影响

为研究激振搅拌工艺对水泥稳定煤矸石混合料性能的影响规律,以水泥稳定碎石为基准,对比分析普通搅拌与激振搅拌对不同水泥剂量的水泥稳定基层材料无侧限抗压强度的影响。结果表明:在干拌状态下增加激振工艺对基层混合料抗压强度的提升效果显著,在激振气压为0.4 MPa、激振干拌30 s后普通湿拌30 s条件下,混合料的7 d无侧限抗压强度达到最佳;激振搅拌对水泥稳定碎石、水泥稳定煤矸石混合料强度的平均提升幅度约为20%,对煤矸石混合料的强度提升更加显著,水泥剂量越少,提升幅度越大。SEM结果表明激振搅拌后混合料中的水化产物分布更加均匀,结构更加致密;经线性拟合计算,当水泥剂量为2.0%~7.0%(质量分数,下同)时,激振搅拌对于碎石混合料可节约8.9%~26.3%的水泥,对于煤矸石混合料可节约12.9%~30.8%水泥,且节约率与水泥剂量成反比。

玻璃纤维水泥稳定碎石收缩及柔化抗裂性能研究

为减少沥青路面反射裂缝的产生及扩展,提高沥青路面的整体抗裂性和延长其使用寿命,采用经济效益良好、取材便捷、增韧效果佳的玻璃纤维来改善水泥稳定碎石的收缩及抗裂性能,并通过干燥收缩试验、温度收缩试验、弯曲韧性试验、断裂能试验分析了玻璃纤维对水泥稳定碎石柔化抗裂能力的改善效果。研究结果表明:在玻璃纤维体积掺量为0.05%、0.10%、0.15%时水泥稳定碎石30 d龄期干燥收缩系数分别较普通水泥稳定碎石降低了6%、13%、16%;其平均温缩系数分别降低了6%、16%、19%,玻璃纤维的掺量从0.05%提高到0.10%时平均温缩系数的降低幅度最大,达到了10%,此时的提升效果最佳;3种不同玻璃纤维掺量的水泥稳定碎石的弯拉韧度分别增加了25.9%、48.1%、150.0%,相对于普通水泥稳定碎石,加入0.10%玻璃纤维改性后极限破坏荷载提高了超过20%,破坏时的挠度增大了53%;水泥稳定碎石断裂能增益比达到了1.225。玻璃纤维的加入可以有效抑制水泥稳定碎石材料的干燥收缩和温度收缩变形,同时改性后水泥稳定碎石韧度和破坏时消耗的能量远远大于普通水泥稳定碎石,增强了水泥稳定碎石的收缩和抗裂性能。

考虑养生期水化热影响的高海拔地区水泥稳定碎石层温度分布研究

为了揭示高海拔地区水泥稳定碎石层养生期温度分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了基于水化热的水泥稳定碎石层养生期三维非稳态计算模型,分析了日最低气温、日温差、太阳辐射总量、风速、水泥稳定碎石厚度及水泥剂量等因素对水泥稳定碎石层养生期温度场分布的影响及其敏感性。分析表明:随着日最低气温、日温差、日太阳辐射总量及水泥剂量的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐提高;随着风速的增大,水泥稳定碎石层表面及层中温度逐渐降低;水泥稳定碎石层表面最低温度的关键影响因素为风速,层中最低温度的关键影响因素为水泥稳定碎石厚度。

基于界面增强的橡胶-水泥稳定碎石抗冻抗裂性能研究

【目的】解决橡胶-水泥界面黏结性能不足的问题。【方法】首先采用4种常见的化学改性方法,即氢氧化钠(NaOH)改性、氢氧化钠-尿素(NaOH-Urea)复合改性、硅烷偶联剂KH560改性和硅酸钠(Na_(2)SiO_(3))改性,分别对橡胶颗粒进行改性;然后采用改性后的橡胶颗粒制备橡胶-水泥稳定碎石试件;最后开展冻融、干缩及温缩试验。【结果】分别经NaOH-Urea和KH560改性后的橡胶-水泥稳定碎石的抗冻强度损失几乎无变化,但其冻融前后的无侧限抗压强度均约增大1.5倍;5种橡胶-水泥稳定碎石按其干缩性能从优到劣排序依次为:NaOH改性橡胶-水泥稳定碎石、KH560改性橡胶-水泥稳定碎石、NaOH-Urea改性橡胶-水泥稳定碎石、Na_(2)SiO_(3)改性橡胶-水泥稳定碎石、未改性橡胶-水泥稳定碎石;NaOH-Urea和KH560可以提高橡胶-水泥稳定碎石的温缩性能,而NaOH和Na_(2)SiO_(3)对其温缩性能的改善效果不太理想。【结论】NaOH-Urea和KH560的改性效果较好,其有效增强了橡胶-水泥稳定碎石的抗冻抗裂性能。

水泥稳定再生碎石物理力学性能研究进展

再生集料的使用对交通基础设施建设的可持续发展具有重要意义,将其用于集料占比大而强度要求低的水泥稳定碎石基层具有较大的推广价值,但目前相关研究及应用较少,缺乏系统总结。本文对水泥稳定再生碎石物理力学性能研究进行综述,统计了再生集料基本性能指标,总结了再生集料、水泥、龄期和外掺物等因素对水泥稳定再生碎石物理力学性能的影响,得到以下结论:再生集料性能较低,应进行表面处理并合理掺配,当掺量小于40%时,水泥稳定再生碎石各项性能降幅均较小,掺量较大时性能降低显著;再生集料替代粒径越大,干燥收缩性能越高,但强度、刚度和抗冲刷等性能降低;水泥掺量的增加提高了水泥稳定再生碎石的强度、刚度、抗冲刷和疲劳等性能,但其收缩性能降低,因此在满足基层强度和刚度的基础上,应适当减少水泥掺量以有效降低收缩;水泥稳定再生碎石的强度和收缩等均在28 d龄期达到稳定,因此其应进行适当龄期的养护,以满足后续面层施工要求;添加适当的外掺物虽然降低了水泥稳定再生碎石的强度和刚度,但提高了其收缩和疲劳性能,因此可缓解基层开裂。然而,不同粒径的再生集料对水泥稳定再生碎石物理力学性能的影响机理不明确,可将其作为今后研究的切入点,为其在路面工程设计和施工中的应用提供理论和技术支撑;此外,不同来源的再生集料对水泥稳定再生碎石性能的影响不同,今后研究应以吸水率和压碎值等作为修正系数控制指标,对其掺量与水泥稳定再生碎石性能模型进行修正。

水泥-磷石膏稳定碎石在路面基层应用中的配合比设计

结合贵州省大量磷石膏堆存亟须消纳的现状,在分析磷石膏微观结构、成分组成的基础上,用磷石膏替代细集料配制路面基层材料,进行7 d无侧限抗压强度试验,研究水泥-磷石膏路面基层材料的力学性能,优选出较优配比。研究结果表明:磷石膏掺量对路基基层材料的抗压强度影响较大,在水泥外掺量相同的情况下,磷石膏掺量在5%~10%时路基基层材料的密实度和强度性能均有所增加。

水泥稳定碎石施工技术在公路施工中的应用

水泥碎石稳定施工技术是当前公路工程路基施工中的常见方法,该项技术具备稳定性强、抗冻性及整体性高以及刚度较好的优势,在实际施工的过程中,能够显著提升公路工程的稳定性以及使用寿命。在工程开展的过程中,需要严格进行原材料控制,重点把控摊铺、碾压、养护等环节。并且结合工程实际情况进行细节上的调控,合理选择机械设备,落实工程全过程管理,能够为公路工程的稳定性提升提供根本保障,也可以最大化水泥稳定碎石技术的应用价值。

水泥碎石技术在高寒地区公路维修重建中的应用及其冻融稳定性分析

为提升高寒地区公路工程的使用寿命,结合工程勘察结果,进行施工原材料选择以及配合比设计,采用水泥碎石技术完成公路维修重建施工,并进行施工现场试样制备,进行压实性试验、冻融循环试验、低温膨胀试验,分析其冻融稳定性。在相同的冻融试验条件下,获取Y1和Y2质量损失率Δm、强度损失率ΔF以及损伤度S的试验结果,试验结果显示:采用水泥碎石技术施工后,能够提升公路质量,冻胀率为0.22%,冻融稳定性更佳,可提升高寒地区公路使用寿命。

平衡型骨架密实结构水泥稳定碎石混合料路用性能研究

不同级配构成对水泥稳定碎石混合料的路用性能有着显著影响。基于工程经验,提出了平衡型骨架密实结构的设计思路,并针对骨架密实级配、悬浮密实级配、平衡骨架密实级配结构进行了水泥稳定碎石混合料配合比优化设计,并进行了路用性能评估。研究结果表明,平衡型骨架密实结构水泥稳定碎石混合料能够有效解决骨架密实级配施工变异性大的问题,避免悬浮密实级配开裂,路用性能表现优异。

橡胶-水泥稳定碎石界面改性对其力学性能的影响研究

为改善我国典型半刚性基层材料的韧性,文章提出以橡胶颗粒等体积等粒径替换集料,并通过采用Na_(2)SiO_(3)、硅烷偶联剂KH560、NaOH和NaOH-Urea复合改性剂增强橡胶-水泥界面性能的方法,研发了持强增韧型橡胶-水泥稳定碎石材料。通过选用2.36~4.75mm粒径的橡胶颗粒,制备了不同改性方法处理的橡胶-水泥稳定碎石材料,并开展强度、模量与疲劳试验,揭示了界面改性对橡胶-水泥稳定碎石力学性能的影响。研究结果表明:与普通橡胶一水泥稳定碎石相比,使用NaOH-Urea复合改性与KH540改性的橡胶颗粒与水泥的界面性能最佳,以其制备的橡胶-水泥稳定碎石在抗压强度、弯拉回弹模量、弯拉极限破坏应变及疲劳寿命等方面均得到显著提高。

水泥稳定钢渣碎石混合料性能研究

为确定钢渣替代部分石料应用于道路水稳基层的可行性,采用无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、体积膨胀性和干缩试验等室内试验对水泥稳定钢渣碎石混合料的力学性能、稳定性能和干缩性能进行综合评定。结果表明:水泥稳定钢渣碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量与对照组(不加钢渣)相比均有不同程度的提高;加入钢渣后水泥稳定碎石混合料的干缩系数变小,可减缓水泥稳定钢渣碎石基层的收缩变形;水泥稳定碎石钢渣混合料的浸水膨胀率满足规范要求。该研究成果对提升废弃钢渣在道路工程中的循环利用具有重要价值。

水泥稳定碎石基层施工技术在道路工程施工中的应用

本文研究了水泥稳定碎石基层施工技术在道路工程中的应用。通过分析摊铺施工、混合料碾压施工以及接缝及缺陷处理技术等,总结了施工过程中的关键要点。水泥稳定碎石基层在道路工程中扮演重要角色,具有稳定性和耐久性。摊铺施工要合理规划车辆停放位置,控制铺面比例,保证铺面质量;混合料碾压施工需选择合适时机,分阶段进行压实,确保稳定性;接缝处理和缺陷修复要求精确的技术操作。本文提供了指导,以提升基层施工质量,保障道路工程的可靠性和持久性。

市政道路工程水泥稳定碎石基层施工技术实践研究

市政道路建设中,水泥稳定碎石基层施工技术可以显著提高路面的承载能力,使道路更耐久。水泥的硬化性能可以增强碎石基层的稳定性,降低路面变形和沉降的风险。相比传统的碎石基层施工技术,水泥稳定碎石基层在使用碎石的数量上可以更为经济高效。基于此,本文先阐述市政道路基层建设中水泥稳定碎石应用的原理,然后研究市政道路工程水泥稳定碎石基层施工技术实践,最后分析市政道路工程水泥稳定碎石基层养护施工技术应用。

水泥稳定碎石基层双层连续摊铺层间性能影响因素分析

为分析水泥稳定碎石基层层间界面强度的影响因素,通过直接剪切试验和直接拉伸试验,对不同的水灰比及水泥浆剂量进行分析,得到层间最佳水泥浆剂量及水灰比。基于层间嵌挤接触咬合作用,分析了下层压实度及混合料级配对层间界面结合强度的影响。结果表明,当水泥浆撒布量为0.315g/cm 2、水灰比为1∶1.5时,层间粘结强度提升最大;下基层压实度为94%时摊铺上层,上、下层之间能形成良好的嵌挤结构;粗集料含量的增加可进一步提高上、下层之间的嵌挤作用,提高上、下层之间的约束作用。通过实体工程对室内试验结果进行验证,发现水灰比对水泥稳定碎石层间性能的影响更加显著。