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。

基于击实方法差异对无机结合料稳定材料密度和级配影响的思考

目前,现行标准对无机结合料稳定材料的密度试验包括击实试验方法和振动压实试验方法,振动压实试验方法主要用于室内研究,击实试验方法结果用于施工质量控制。击实试验方法对细粒土的检测结果可靠;在粗粒土试验时,击实锤的作用可能会破坏矿料的形状从而改变混合料原有级配,影响试验检测结果。因此分析试验方法对试验结果的影响尤为重要。

尾矿粉掺入水泥稳定铁矿废石混合料施工最佳配合比试验研究

为了研究尾矿粉掺加水泥稳定铁矿废石混合料施工最佳配合比的影响,对不同掺量尾矿粉(0%、5%、10%、15%、20%)及不同种类和剂量外加剂的水泥稳定铁矿废石混合料进行无侧限抗压强度、水稳性、抗冻性、疲劳性能试验,试验结果表明,随着尾矿粉掺量增加水泥稳定铁矿废石混合料无侧限抗压强度、水稳定系数、抗冻系数呈现先增加后降低变化趋势,当尾矿粉掺量达到14.5%时,混合料无侧限抗压强度、水稳定系数、抗冻系数达到峰值;当尾矿粉掺量为6.3%时,混合料疲劳性能达到最佳;尾矿粉掺入水泥稳定铁矿废石混合料剂量为15%时,可以广泛应用于道路基层中。

西藏地区水泥稳定碎石材料干缩性能研究

针对西藏地区水泥稳定性碎石基层混合料干燥收缩的问题,基于材料特征和当地气象环境因素,用千分表法综合研究了累计失水率、试验时间和累计干缩应变对水泥稳定碎石混合料干缩性能的影响。结果表明:随着试验时间的增长,水泥稳定碎石混合料的失水率和收缩应变随之增加,其中含水率对混合料干缩性能的影响较大。在工程实际应用中,严格控制各原料的含水率是改善水稳碎石基层材料抵抗干燥收缩开裂的关键措施。

高炉重矿渣水泥稳定基层混合料性能研究

利用包钢高炉重矿渣碎石粗集料和石灰岩细集料,设计制备了C-C-2级配水泥稳定基层混合料,进行了其强度及抗冻性能研究。结果表明,水泥(PO32.5)剂量为3%时,C-C-2重矿渣水泥稳定混合料的7 d无侧限抗压强度可以达到5.0 MPa以上。随着水泥剂量的增加,混合料的7 d无侧限抗压强度增大。水泥剂量为4%时,C-C-2重矿渣水泥稳定混合料的最大干密度最大,同时,对于提高重矿渣水泥稳定混合料的180 d抗压强度和抗冻性能效果显著。

无机结合料稳定碎石结构稳定性的评价方法

笔者提出了一种无机结合料稳定碎石混合料结构稳定性的评价方法,其步骤为:混合料振动成形,测定Hmin;水洗筛分,获得粗集料;粗集料振动成形,测定HCA;混合料结构类型的判定。当Hmin<HCA时,混合料为骨架型结构;当Hmin≥HCA时,混合料为悬浮型结构。应用该方法在无机结合料稳定碎石配合比设计过程中,评价混合料的结构稳定性,弥补了现有试验规程的不足,有利于提高材料的路用性能。

无机结合料稳定类基层收缩应力影响分析

为了探究不同因素对于无机结合料稳定类基层内部收缩应力的影响及其影响程度,为基层设计方案提供参考,通过有限元的方法,建立了二维状态下的无机结合料稳定类基层与路基模型,模拟了基层在养护期间由于水分蒸发引起的收缩过程,分析了不同因素对于基层内部干燥收缩应力大小及其分布影响的特点。结果表明:在长度方向上,收缩应力值在靠近自由端的部分发生急剧的变化,基层内部的绝大部分区域承受着较高的收缩应力;在基层厚度方向,内部的应力分布与湿度场的形式有关,其中,以基层受均匀湿度场作用下内部的收缩应力值最小;除了收缩系数、失水率以及模量以外,基层的几何形状对于基层内部的收缩应力值及其分布都具有一定的影响,它们与收缩应力值的相对关系可以通过幂函数的形式表达,其中,收缩系数、失水率、模量对于基层的收缩应力影响最大。相反,由于收缩应力的分布与基层开裂趋势关联紧密,这些影响因素对应力分布的影响程度排序与其对收缩应力值的排序相反,其中,基层的几何尺寸对于收缩应力的分布影响最大。

掺废旧沥青混合料水泥稳定碎石路用性能研究

为解决实际工程中水泥稳定基层抗裂性较差及废旧沥青资源浪费问题,将废旧沥青回收利用后,掺加至水泥稳定碎石基层。采用标号为32.5的硅酸盐水泥、集料及高速公路铣刨料混合进行级配设计,通过测定掺废旧沥青混合料水泥稳定碎石无侧限抗压强度和抗压回弹模量,评价其力学性能;通过测定混合料温缩、干缩系数,评价其抗裂性能;通过冲刷试验,评价其耐久性能。依托实际工程得出,适当的废旧沥青掺入量可以改善水泥稳定碎石路用性能,降低基层病害出现概率。

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%。

振动搅拌纤维水泥稳定碎石混合料配合比设计研究

振动搅拌的纤维水泥稳定碎石混合料配合比设计研究,是通过室内试验研究振动搅拌参数、纤维的选择、配合比设计,确定最大干密度、最佳含水量和最优水泥用量;通过分析不同纤维类型和掺量对强度的影响,进而确定最优的掺量,并最终确定最经济、性能最佳的矿料设计配比,以期能够为同类型工程施工提供一定的参考和依据。

基于正交试验的复合外加剂对水泥稳定碎石混合料性能的影响分析

水泥稳定碎石基层的干缩裂缝问题成为制约道路使用寿命的最主要因素,单一的外加剂可以改善其抗裂性能,但会影响其强度,影响整体性能。本文通过复合掺加保水剂、乳胶粉、橡胶粉三种外加剂,采用正交试验极差分析法,分析其对无侧限抗压强度和干缩系数的影响。通过试验分析可知,复合掺配后,可以大大降低外加剂对无侧限抗压强度的影响,三种外加剂无侧限抗压强度影响主次顺序为保水剂>橡胶粉>乳胶粉,对各影响因素进行综合比选,得出最优组合为A2B3C1,即保水剂掺量为0.4%,乳胶粉掺量为3%,橡胶粉掺量为1%时,复合外掺改性的水稳再生混合料无侧限抗压强度最好。对干缩系数分析可知,随着外掺剂的增加,干缩性能会得到相应的改善,三种外加剂对混合料抗干燥收缩性能影响主次顺序为保水剂>橡胶粉>乳胶粉,得出最优组合为A3B2C3,即保水剂掺量为0.6%,乳胶粉掺量为2%,橡胶粉掺量为3%。综合考虑无侧限抗压强度和干缩系数的要求,复合外掺改性后材料的无侧限抗压强度最大时的最优外加剂掺配比作为混合料外加剂的方案,即保水剂掺量为0.4%,乳胶粉掺量为3%,橡胶粉掺量为1%。

废旧沥青混合料在路面基层中的应用研究进展

路面基层建造中通常会使用大量的天然石料,这会给环境资源带来较大负担。而沥青路面每年的养护修补会产生大量的废旧沥青混合料(RAP),为缓解基层建造过程中对天然石料的消耗,国内外学者开展了废旧料替代部分天然石料进行水泥稳定碎石基层的设计与性能研究。研究表明,含有老化沥青的废旧料在一定程度上能改善水泥稳定碎石基层的路用性能,延长路面的寿命;但是当前废旧料在基层中的推广应用也存在一系列问题,如掺入方式以及掺量仍有较大争议,未经处理无法直接用于基层等。基于此,本文归纳总结了废旧沥青混合料的基本特性及分类、废旧沥青混合料掺入对水泥稳定基层击实特性、无侧限抗压强度、加州承载比、劈裂性能等路用性能的影响以及RAP最佳掺量分析,并展望了RAP在水泥稳定碎石基层领域未来的发展趋势。

无机结合料稳定碎石级配后期检测的设想

根据工地检测无机结合料稳定碎石类路面基层材料级配所存在的问题 ,找出了检测级配的一种新方法 ,即根据有关规范和规定给出的石料的级配和有关材料的筛分结果 ,换算成混合料的级配 ,进行无机结合料稳定碎石后期检测的比较 ,来检测无机结合料稳定碎石混合料的级配是否合格 。

水泥稳定碎石混合料配合比的优化

为提高半刚性基层的抗裂能力,根据抗裂能力最佳、强度满足要求的原则,分别用静压法及振动法进行了水泥稳定碎石混合料级配和配比的优化,并对优化结果进行了对比分析。试验结果表明,现场经振动压实的水泥稳定碎石混合料强度、抗裂特性与室内振动成型的混合料特性更趋于一致,用振动法优化的级配配比可显著提高半刚性基层的抗裂能力。

沥青稳定碎石混合料的抗剪性能

为了评价沥青稳定碎石混合料的抗永久变形能力,通过对三轴受力模型进行分析、简化,利用无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验,对沥青稳定碎石混合料的力学性能和抗剪强度参数进行研究。结果表明:随公称最大粒径、粗集料含量的增大,内摩擦角增大,而粘聚力减小;提高结合料粘度可以明显提高粘聚力,而对内摩擦角影响不大;采用基于无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验得到的抗剪强度参数,可以用于沥青稳定碎石混合料设计。

开级配大粒径沥青碎石混合料的高温稳定性

为了分析开级配大粒径沥青碎石混合料(OLSM)的高温稳定性及其影响因素,通过车辙试验,以动稳定度为指标,研究了不同集料级配、沥青用量和试件厚度等条件下的OLSM高温稳定性。结果表明:随着粗集料的增多、空隙率的增大、沥青用量的增大和试件厚度的增加,OLSM的抗车辙能力降低;当空隙率小于20%、沥青用量不超过最佳油石比的+0.5%时,OLSM具有良好的高温稳定性;进一步分析表明,OLSM的车辙深度主要是由混合料进一步压缩引起的。

泡沫沥青稳定碎石混合料疲劳特性的试验研究

采用应力控制模式疲劳试验,探讨了泡沫沥青稳定碎石混合料疲劳特性及其影响因素,分析了泡沫沥青、水泥和级配组成对该混合料疲劳特性的作用,比较了泡沫沥青稳定新集料混合料与泡沫沥青再生混合料、热拌沥青稳定碎石混合料的疲劳特性.结果表明:泡沫沥青和水泥对泡沫沥青稳定碎石混合料的疲劳寿命有着显著的影响;细级配组成有助于提高该类混合料的疲劳寿命;泡沫沥青稳定新集料混合料的疲劳寿命不低于泡沫沥青再生混合料,但是略低于同级配类型热拌沥青稳定碎石混合料的疲劳寿命.

沥青稳定碎石基层混合料矿料级配的优化

运用遗传算法与神经网络相结合的方法 ,以混合料的疲劳性能为目标函数 ,以矿料的 9.5mm筛通过量和矿粉含量为决策变量 ,对沥青稳定碎石基层混合料的矿料级配进行优化。将优化后的级配曲线与 Superpave相应的级配进行了比较 ,完全满足 Superpave级配设计要求。经疲劳试验验证 ,用优化后的矿料级配成型的马歇尔试件的疲劳寿命最长。说明运用遗传算法与神经网络相结合的方法进行沥青混合料矿料级配的优化是可行的。

PVA-ECC稳定碎石混合料自愈合性能研究

将制备PVA-ECC的主要原材料(包括水泥、粉煤灰、石英砂及聚乙烯醇纤维)按一定比例掺入普通路面基层材料中,寻求一种新型的具有自愈合能力的路面基层材料—PVA-ECC稳定碎石混合料。对不同路面基层材料、不同龄期试件进行了抗压强度试验,通过不同环境条件下(包括置于户外、标准养护室、干湿循环)养护的开裂试件抗压强度与标准试件抗压强度的比值来评价自愈合性能。试验结果分析表明:PVA-ECC稳定碎石混合料抗压强度优于水泥稳定碎石混合料,抗压强度最高可提高42%;常规水泥稳定碎石混合料没有明显的自愈合性能,PVAECC稳定碎石混合料有良好的自愈合性能,自愈合后抗压强度提高57.3%;经干湿循环实现自愈合的开裂PVAECC稳定碎石混合料试件抗压强度最高,自愈合性能最好。

水泥粉煤灰稳定碎石结合料填充系数的优选

研究了不同集料级配下，不同结合料填充系数对水泥粉煤灰稳定碎石无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量、干缩应变以及干缩能抗裂指数的影响．据此，优选出了水泥粉煤灰稳定碎石结合料填充系数的适宜范围（1.0～1.2）．该范围随集料级配变化的波动性较小，具有较强的普适性．