掺钢渣粉的水泥稳定碎石动态模量试验研究

通过钢渣在磨细不同时取得的钢渣微粉合成与硅酸盐水泥粒径组成相近,由硅酸盐水泥和钢渣微粉共同作为胶凝材料,研究了钢渣微粉水泥碎石用于高等级公路半刚性基层材料的强度指标、压缩变形和模量及温度对动态模量的影响。

钢渣水泥稳定级配碎石混合料性能评价与应用

为将钢渣水泥稳定级配碎石应用于半刚性基层,分析20%~80%钢渣掺量对水泥稳定碎石力学性能(无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量)、变形特性(干缩变形、温缩变形)、疲劳性能的影响规律,并基于室内研究成果铺筑试验段。结果表明:采用钢渣替代粗集料可增强水泥稳定级配碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉强度、动态回弹模量与抗疲劳耐久性能;增大钢渣掺量导致水泥稳定级配碎石温缩、干缩变形增大,以控制最大干缩系数不超过70~85με,以温度在-25~60℃区间内的平均温缩系数不大于12~15με/℃为限制条件,建议最大钢渣掺量为40%~60%;钢渣掺量40%的水泥稳定碎石基层试验段各指标,均满足相关设计、施工规范要求。

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;加人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。

钢渣在水泥稳定碎石基层中的应用研究

为应对我国公路建设中原材料匮乏和公路基层抗裂性问题,论文对钢渣的物理力学性质进行测试,检测5种钢渣掺量的水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量等性能指标,并对其在道路路基中取代碎石的可能性进行分析。研究结果表明:在水泥稳定碎石中加入钢渣可以代替部分碎石,其力学性质随钢渣量的增加而有规律地改变。

某工业产业园园区道路水泥稳定钢渣-碎石路用性能研究

为研究钢渣在沥青路面半刚性基层中的应用效果,改善路面基层使用性能,文章按照C-B-3级配类型进行3种不同比例的级配设计,采用击实试验和无侧限抗压强度试验测试不同级配试件的性能,并确定最优级配。按照设计配合比制作试件成型,通过测定抗压回弹模量和温缩、干缩性能,综合评定基层路用性能。结果表明,当采用水泥剂量为5.0%,C-B-3骨架密实级配1、钢渣∶碎石=75%∶25%时,混合料试件力学强度和抗裂性能较好,水泥稳定钢渣-碎石基层路用性能最佳,满足道路基层应用要求。

水泥稳定钢渣碎石配合比设计及性能评价

为推进水泥稳定碎石中钢渣废弃物的资源化利用,文章通过室内试验,对水泥稳定钢渣碎石作为路面基层的性能与普通水泥稳定碎石的性能进行对比分析,对水稳钢渣碎石的7 d无侧限抗压强度、干缩性能、抗压回弹模量等指标进行相关研究,最终确定水泥稳定钢渣碎石配合比的设计结果,为水稳钢渣用于道路基层提供了技术依据。

钢渣粉对水泥稳定碎石路用性能的影响

为探究钢渣粉掺量及磨细程度对水泥稳定碎石性能的影响,通过室内试验展开分析,包括胶砂试验、无侧限抗压强度和抗压回弹试验。研究结果表明:胶凝材料中钢渣的添加能改善材料的抗压强度和抗折强度;随着钢渣掺量的增加,材料的抗压强度越低;当钢渣粉磨细程度越大,材料的抗压强度越高。当胶凝材料中添加Ⅲ型钢渣粉且掺量为10%时,钢渣粉水泥稳定碎石的路用性能最优。

复掺早强剂对水泥稳定碎石基层性能的影响

以水泥稳定碎石的1 d无侧限抗压强度高为优选原则,在单掺三乙醇胺(TEA)和硫酸钠(NS)试验的基础上再进行复掺试验,并结合交互作用检验筛选出3组最佳复配掺量;通过干缩应变试验、温缩应变试验、冻融循环试验研究复掺早强剂对水泥稳定碎石耐久性的影响;通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析进一步研究早强剂改善水泥稳定碎石性能的作用机理。结果表明,TEA和NS对水泥稳定碎石抗压强度的影响存在交互作用,2.0%NS与1.0%TEA复掺的改善效果最优,复掺TEA和NS可有效提高水泥稳定碎石的强度,改善材料的干缩应变和抗冻性能;早强剂可加速水泥水化,促进稳定碎石中凝胶成分的形成。

可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能影响的试验研究

为研究可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能的影响,开展水泥胶砂试验及无侧限抗压强度、抗折强度、干缩、温缩路用性能试验,并通过X射线断层扫描(X-ray computed tomography,XCT)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)微观试验分析胶粉的作用机理。试验结果表明:胶粉应用于低剂量水泥基材料时,对强度和抗裂性具有显著的提升效果。考虑水泥稳定碎石的抗压强度、抗折强度及韧性,5%胶粉用量最优。5%胶粉水泥稳定碎石7 d无侧限抗压强度提高9.8%、抗折强度提高9.6%、弯曲韧性提升21.0%。掺入胶粉后,水泥稳定碎石的7、28 d干缩系数分别降低41.5%、34.0%,温缩系数降低17.1%,收缩性能得到显著改善。XCT图像分析显示,加入胶粉改变了水泥胶砂的孔隙特征,减少了大孔的数量,孔隙率和平均孔径是影响胶砂强度的主要因素。SEM结果显示胶粉可以增强水泥稳定碎石的界面粘结,优化其孔隙结构,并且与水泥水化产物联结形成弹性空间网络结构,是水泥稳定碎石韧性和收缩性能提升的主要原因。

再生粘土砖集料在水泥稳定碎石中的应用

为了分析粘土砖再生集料在路面基层中应用的可行性,研究了再生砖集料对水泥稳定碎石力学强度的影响,提出了再生砖集料的最佳掺量,并研究了最佳掺量下掺砖集料的水泥稳定碎石力学强度的增长规律。结果表明,适量砖粉有助于水泥稳定碎石强度的提升,随着0~4.75mm砖粉掺量的增大,水泥稳定碎石最大干密度和无侧限抗压强度先增大后减小,砖粉掺量为35%时强度最大,提升约23.9%;随着4.75~31.5mm再生砖集料掺量的增大,无侧限抗压强度逐渐降低,掺量约为33%时,推荐再生砖集料最大掺量为68%,此时掺再生砖集料水泥稳定碎石的强度与不掺建筑垃圾时持平。

山西铁尾矿强化即水泥稳定碎石路用性能研究

为使铁尾矿碎石大规模地替代普通石料,需要进一步强化其性能,目前工程中使用较多的石料强化方式为在石料表面喷洒固化剂,以达到表面活化或加固的目的。通过将钠水玻璃、硅烷偶联剂与有机硅树脂3种有机类固化剂对铁尾矿碎石强化后分别测试其物理性能来选择最有效的强化剂,之后选择该强化剂对25%、50%以及75%掺量的铁尾矿进行强化并测试其相应的水泥稳定铁尾矿碎石的耐久性能。结果表明钠水玻璃对铁尾矿的强化效果最好;一般铁尾矿碎石的掺量可以在25%到50%之间,经过钠水玻璃处理后,铁尾矿碎石掺量可以增加到75%;钠水玻璃处理后的铁尾矿碎石混合料的水稳定性、耐冻融、抗冲刷性能均有所提高。

水泥稳定钢渣碎石基层材料的路用性能研究

为保证公路半刚性基层性能的前提下最大限度地使用钢渣,尝试将级配不良的自然级配水泥稳定钢渣混合料用于低等级道路的基层,探究级配对水泥稳定钢渣混合料力学性能、收缩性能和耐久性的影响,分析自然级配水泥稳定钢渣混合料用于低等级公路半刚性基层的可行性和适用性。结果表明:4类级配的水泥稳定钢渣碎石混合料的力学性能均随着龄期和水泥掺量的增加而增长,中级配各项性能最优,自然级配的性能最差。级配显著影响混合料的力学性能、收缩性能和疲劳性能。尽管掺加自然级配的水泥稳定钢渣混合料因级配不良将降低其路用性能,但各项路用性能指标均能够满足规范中对低等级公路的技术要求,同时因能够最大限度地利用钢渣修筑道路基层,将具有较好的社会和经济效益,推荐掺自然级配钢渣的水泥稳定钢渣混合料应用于低等级公路基层。

水泥稳定钢渣碎石基层力学特性及微观分析

以钢渣作为粗集料,选取3种水泥剂量和3种钢渣掺量设计制备水泥稳定钢渣碎石基层材料,通过击实、无侧限抗压强度试验研究水泥稳定钢渣碎石基层力学特性,同时开展XRD和SEM微观试验,分析钢渣及混合料的矿物组成和微观形貌,明晰水化产物生成以及微观结构与强度形成的内在机理。研究结果表明:同一水泥剂量下,随着钢渣掺量增大,水泥稳定钢渣碎石混合料的最大干密度和最佳含水率逐渐增大,无侧限抗压强度呈降低趋势。与水泥稳定碎石混合料相比,钢渣掺量50%和100%的水泥稳定类混合料强度降低分别为8.8%~11.4%、10.5%~15.9%。微观试验分析表明:钢渣中含有大量的CaCO_(3)、SiO_(2)以及铁、铝等金属氧化物。养护7 d的水泥稳定钢渣碎石混合料中Quartz(SiO_(2))和Calcium Silicate(Ca_(2)SiO_(4))特征峰较为明显,同时,水化硅酸钙和铝酸钙衍射峰强度相应增大,C—S—H凝胶和钙矾石等水化产物逐渐增多,钢渣的火山灰效应有利于水化产物网络结构的形成。

水泥稳定钢渣碎石基层材料配合比设计及力学强度评价

为有效利用钢渣力学性质,通过室内无侧限抗压试验、CBR试验和浸水膨胀试验优选钢渣碎石级配,并设计水泥稳定钢渣碎石材料水泥剂量,研究钢渣掺量和养生龄期对水泥稳定钢渣碎石力学强度影响规律。研究表明,C级配的钢渣碎石材料击实特性、CBR和浸水膨胀率最优,水泥掺量4%的级配钢渣碎石7d抗压强度满足公路工程基层抗压强度设计要求,且水泥掺量超过4.0%时,抗压强度增长速率降低显著;养生初期,水泥稳定钢渣碎石力学强度随钢渣掺量增加呈线性提高;养生龄期超过7d时,钢渣掺量80%的水泥稳定钢渣碎石力学强度最大;不同钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石力学强度在养生前期增长迅速,养生龄期超过28d时,抗压强度增速减缓。

粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石强度特性的影响

水泥粉煤灰稳定碎石是一种良好的半刚性基层材料,但在我国以往的工程中由于配合比不合理,早期强度低,因此没有得到推广应用。针对这个问题,并总结以往经验和教训,提出了适用于水泥粉煤灰稳定碎石的配合比方式,并研究了粉煤灰掺量对其不同龄期抗压强度和劈裂强度的影响。研究结果表明,当水泥剂量为5%时,粉煤灰掺量在5%～10%范围内,水泥粉煤灰稳定碎石早期强度、后期强度最高,同时与水泥稳定碎石(粉煤灰掺量为0)相比,粉煤灰的掺入可以使混合料的劈裂强度提高一倍。最后根据试验结果和理论分析提出水泥和粉煤灰最佳比例为1∶1～1∶2。

不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石基层综合路用性能分析

在温度变化或失水作用下,水泥稳定碎石基层材料产生的收缩应变如果超过材料本身所能承受的极限拉应变,就会造成沥青路面的早期破坏。本文针对不同掺量粉煤灰的水泥稳定碎石半刚性材料,进行了力学性能和收缩性能试验,通过对试验结果的分析可以得出粉煤灰的掺入可以改善和提高水泥稳定碎石材料的综合路用性能,并确定出了粉煤灰最佳的掺量值。

玻璃纤维长度与掺量对水泥稳定碎石混合料路用性能的影响

采用6、12、18 mm三种玻璃纤维长度与0.05%、0.15%、0.25%三种玻璃纤维掺量进行正交组合设计,共对10组不同配合比方案下的水泥稳定碎石分别进行抗压强度、抗拉强度、抗冻性能、干缩性能试验分析。结果表明:玻璃纤维的掺入能够有效提升水泥稳定碎石路用性能,抗压强度和抗拉强度提升30.00%以上,抗冻性能提升24.00%,干缩性能整体提升约47.00%。研究推荐适宜的玻璃纤维长度为18 mm,纤维掺量为0.15%。

水泥稳定钢渣碎石基层的性能及应用研究

为了提高废弃钢渣利用率,在水泥稳定碎石中用钢渣部分替代天然碎石集料,研究了水泥稳定钢渣碎石混合料的力学性能及抗裂性能,并在具体工程实例中对实际应用效果进行了检验。室内试验表明:在水泥稳定碎石基层中掺入钢渣后,基层的力学性能、抗裂性能均得到了较好的提升。其中无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量均随钢渣替代量的增加呈先增后减的趋势,三者均在钢渣替代量为60%时达到最大值;结合力学性能试验结果,建议水泥稳定钢渣碎石混合料中钢渣的替代量取60%,水泥的掺量取5%;工程应用表明:水泥稳定钢渣碎石混合料作为路面基层进行铺筑后,实际应用效果及性能优异。

掺铁尾矿水泥稳定碎石基层力学性能研究

为了研究铁尾矿在道路基层中大规模利用的可行性,本研究以力学强度最优为原则确定了铁尾矿砂、粗铁尾矿对水泥稳定碎石基层力学性能的影响,并在最大掺量下研究了水泥稳定碎石力学性质增长规律。结果表明:随铁尾矿砂掺量的增加,无侧限抗压强度基本呈线性下降趋势;随粗铁尾矿集料掺量的增加,水泥稳定碎石的无侧限抗压强度逐渐减小,且减小速率逐渐增大,4%水泥剂量下粗铁尾矿集料最大掺量为80%。铁尾矿的掺量对强度大小有影响,但不影响强度增长规律。

水泥稳定钢渣碎石基层材料实验研究

采用钢渣替代碎石,设计了5种配比的水泥稳定钢渣碎石混合料。通过力学和抗裂性能实验,得出钢渣和石料的最佳掺配比例。研究表明,使用钢渣代替局部粗骨料可以大幅提高水泥稳定碎石混合料的抗压强度和劈裂强度。干缩系数随钢渣掺量增大呈现减小趋势,掺加钢渣后能够明显减少因失水产生的干缩变形,但钢渣掺量不能过多,否则会导致水泥稳定碎石混合料温度收缩变形增大。经过综合评估,建议采用粗钢细石(粗集料采用钢渣,细集料采用石灰石)的替代组合。