沥青路面水泥改性级配碎石力学性能研究

在级配碎石中,掺入适量的无机结合料(如:水泥和石灰等),形成改性级配碎石.研究结果表明:该改性措施可以提高级配碎石的抗剪强度和抗变形能力,用作沥青路面基层时,可继续保持级配碎石基层的抗裂与排水作用,从而增强沥青路面承载能力,延长沥青路面的使用寿命.现场检测证明,应用改性级配碎石柔性基层的沥青路面使用效果良好.

低剂量水泥改性级配碎石力学指标分析

为了解决低剂量水泥改性级配碎石设计时缺乏强度控制指标及标准的问题,该文针对低剂量水泥改性级配碎石,通过加州承载比CBR、无侧限抗压强度和抗压回弹模量等力学指标试验,探讨了相关力学指标随龄期和级配的变化规律,对比分析了低剂量水泥改性级配碎石3个力学指标之间的关系,并提出了7d龄期和14d龄期的CBR值、14d龄期的无侧限抗压强度和抗压回弹模量三者之间的回归关系公式。结果表明:CBR值比无侧限抗压强度更适用于评价低剂量水泥改性级配碎石的强度性能,并建议采用7d或14d龄期的CBR值,其最低标准分别为160%和180%,相应的14d龄期的无侧限抗压强度和抗压回弹模量最低值分别为1.3 MPa和260 MPa。按照现行技术规范中关于级配碎石的CBR强度要求,低剂量水泥改性级配碎石可用作任何交通等级下的任意等级公路的级配碎石基层和底基层。

低剂量水泥改性级配碎石抗剪强度分析

为了促进低剂量水泥改性级配碎石在工程中的推广应用,通过无侧限抗压强度和劈裂强度试验,确定了低剂量水泥改性级配碎石的抗剪强度指标,对比分析了级配、龄期、水泥剂量、压实度及含水量对抗剪强度的影响。研究结果表明:级配对强度的影响显著,嵌挤骨架密实型混合料强度最高,粗集料过多不利于粘聚力,细集料过多不利于内摩阻角。粘聚力随着龄期、水泥剂量及压实度的增加而增加。随着含水量的增加,粘聚力呈现出驼峰变化规律,在最佳含水量附近达到峰值。随着龄期、水泥剂量、压实度及含水量的增加,内摩阻力呈现一种驼峰变化规律,在2%水泥剂量和最佳含水量条件下达到峰值。SAC级配设计方法可用于高强度的低剂量水泥改性级配碎石设计。

水泥改性级配碎石基层沥青路面结构研究

通过系统的室内外试验研究,提出水泥改性级配碎石基层材料,指出在级配碎石中掺入2.0%～2.5%剂量的水泥,能极大地提高级配碎石基层的强度和水稳性,并避免水泥稳定碎石基层干缩开裂、疲劳断裂、水损害等固有的缺陷。建立了一种水泥改性级配碎石基层的非线性力学模型,提出了其结构设计的方法。

级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响

为了探讨级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响,促进低剂量水泥改性级配碎石基层结构的推广应用,参照相关规范中水泥稳定碎石和级配碎石的级配范围,选择了4种具有代表性的级配制备低剂量水泥改性级配碎石,进行了无侧限抗压强度、抗压回弹模量及CBR试验,干缩和温缩试验,液塑限和渗水试验,对比分析了不同级配的低剂量水泥改性级配碎石的路用性能及其随龄期的变化规律。研究结果表明,级配对低剂量水泥改性级配碎石路用性能具有明显的影响,粗集料偏多会降低无侧限抗压强度和抗压回弹模量,而细集料偏多会降低CBR值;级配对干缩性能与温缩性能的影响具有相似规律,增加粗集料、减少细集料,有利于控制碎石基层收缩裂缝的产生;无论哪种级配,低剂量水泥改性级配碎石均具有良好的渗水性能和水稳定性。综合比较,宜选择粗细集料均具有一定含量的骨架密实型级配用于低剂量水泥改性级配碎石。

低剂量水泥改性级配碎石动回弹模量研究

为了提供沥青路面结构设计依据,以利于低剂量水泥改性级配碎石的推广应用,采用室内动三轴试验,测试低剂量水泥改性级配碎石的动回弹模量特性,分析应力水平(围压和轴压)、级配、水泥剂量、压实度和含水率对其动回弹模量的影响规律。研究结果表明,低剂量水泥改性级配碎石具有明显的非线性力学特征,其动回弹模量与应力水平有关,当水泥剂量为3%时,接近半刚性材料力学特性。级配类型对动回弹模量有显著的影响,优良的骨架密实结构优于悬浮密实型;动回弹模量随含水率的减小和压实度的增大而增大;压实度较低时,增大围压和轴压有利于提高其抗变形能力。3种经典的碎石材料动回弹模量模型参数的回归分析表明,NCHRP1-28A复合模型能更好地反映低剂量水泥改性级配碎石的动回弹模量与应力水平的关系,并根据沥青路面结构非线性数值模拟分析,指出在级配碎石中添加低剂量水泥能显著提高其抗变形能力,并提出了组合式基层、半刚性基层和柔性基层沥青路面结构中不同层位低剂量水泥改性级配碎石模量的取值范围。

低剂量水泥改性级配碎石强度控制指标研究

为了解决低剂量水泥改性级配碎石设计时缺乏强度控制指标及标准的问题,文章针对低剂量水泥改性级配碎石,通过加州承载比CBR和无侧限抗压强度力学指标试验,探讨了相关力学指标随龄期和级配的变化规律。结果表明:CBR值比无侧限抗压强度更适用于评价低剂量水泥改性级配碎石的强度性能,并建议采用 7 d 或 14 d 龄期的CBR值,其最低标准分别为160%和180%。

改性级配碎石基层路用性能和力学特性的研究

文章通过往优质级配碎石中掺加2%～2.5%的水泥剂量,进行改性级配碎石的路用性能室内外试验研究。试验结果表明,掺入2%水泥的级配碎石能极大提高基层的强度和水稳性,并能避免水泥碎石基层的干缩开裂和水损害等固有的缺陷,具有推广应用价值。

基于CBR强度的改性级配碎石级配设计研究

低剂量水泥改性级配碎石是一种优质的路面基层材料,在工程应用中对低剂量水泥改性级配碎石并没有相应的级配范围与合适的级配设计方法。通过SAC级配计算方法,根据关键筛孔设计得到不同的级配,针对这些级配组成的混合料进行CBR试验,探讨关键筛孔对强度的影响规律。在满足强度要求的条件下,以级配范围最大为原则,确定改性级配碎石的级配范围,并分析该上下限的合理性。另外,提出了适用于施工的改性级配碎石配合比设计方法。

低剂量水泥改性级配碎石施工质量影响因素的研究

低剂量水泥改性级配碎石是一种介于级配碎石与传统水泥稳定碎石之间的材料。对低剂量水泥改性级配碎石的性能影响的因素是多方面的,通过采用正交试验法和方差分析法研究水泥剂量、级配、压实度和含水率四个因素对低剂量水泥改性级配碎石的无侧限抗压强度和CBR的影响,得出水泥剂量和压实度是影响低剂量水泥改性级配碎石质量的主要因素,为其施工质量控制提供了依据。

改性级配碎石基层施工质量控制研究

以某二级公路路面基层改性级配碎石施工现场检测数据为基础,从级配、水泥剂量和压实度三个方面提出对改性级配碎石基层质量的控制措施,得出以4.75 mm以下粒径集料含量作为控制级配变异的关键措施,过9.5 mm方孔筛法能够提高水泥剂量检测精度的结论。