水泥稳定碎石-煤矸石性能研究

【目的】结合前期有关煤矸石原材性能的研究,验证鹤壁掘进煤矸石在路面工程水稳基层中应用的可行性。【方法】拟定8组水泥稳定碎石煤矸石混合料配合方案,水泥剂量为5.8%,并对混合料开展击实试验、抗压强度及抗压回弹模量试验。击实试验过程中应注意煤矸石被碎化。【结果】研究表明:方案6#、7#、8#无侧限抗压强度试验结果均能满足技术细则中强度不小于5.0 MPa的规定;方案8#更接近水泥稳定碎石-煤矸石的最优级配。【结论】推荐方案8#作为水泥稳定碎石-煤矸石配合比应用到水稳基层当中。

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。

增韧抗裂型水泥稳定碎石基层材料橡胶-水泥界面增强机理研究

为改善橡胶颗粒与水泥稳定碎石材料接触界面的薄弱粘结,文章采用NaOH改性、NaOH-Urea复合改性、硅烷偶联剂KH560改性和Na_(2)SiO_(3)改性四种改性方式对粒径为2.36~4.75 mm的橡胶颗粒进行表面处理,采用傅立叶红外光谱和扫描电镜相结合的方法,研究了不同改性方法对橡胶粒子表面性质的强化机制。结果表明:不同改性处理方式在橡胶颗粒表面引入了亲水官能团或接枝了Si-O-Si网状结构,使得橡胶颗粒的亲水性大幅提高,与水泥的结合更加紧密;其中,使用NaOH-Urea改性与KH540改性的效果最佳。

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-乳化沥青稳定碎石基层路用性能研究

从无侧限抗压强度、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及收缩性几个方面对水泥-乳化沥青稳定碎石混合料应用于道路基层的路用性能进行了试验研究.试验结果表明:水泥-乳化沥青稳定碎石混合料具有优异的高温性能和良好的抗压、低温抗裂、水稳定和收缩性能,可应用于修筑各等级公路的基层.

石灰-粉煤灰-水泥稳定碎石的力学性能试验

石灰-粉煤灰-普通硅酸盐水泥稳定碎石是一种常用的路面基层材料,但其早期强度较低,用作路面的维修养护材料时不能快速开放交通.为提高稳定碎石的早期强度,将其中的普通硅酸盐水泥用等质量的硫铝酸盐水泥替换,通过无侧限抗压强度试验(UCT)和劈裂拉伸强度试验(STS)对比了两种不同水泥综合稳定碎石的无侧限抗压强度(UCS)和劈裂拉伸强度(STS),并对无机结合料掺量、水泥掺量及级配对稳定碎石强度的影响开展了试验研究.结果表明,稳定碎石的UCS和STS随水泥含量的增加、养护龄期的增长而增大;养护龄期1 d的石灰-粉煤灰-硫铝酸盐水泥稳定碎石的UCS可达2.28 MPa,达到了路面基层开放交通的规定,且后期强度没有出现降低.论文为路面基层的快速维修养护提供了一种新材料.

乳化沥青-水泥稳定碎石在公路改建中的应用

水泥稳定碎石半刚性基层是我国常用的基层结构形式,但由于设计强度高易导致其开裂并形成面层反射裂缝,从而造成沥青路面较严重的损害。依托S320沿江公路铜陵段路面改建工程的实例,文章系统地介绍了这种半柔性基层材料的性能、组成设计及施工工艺过程,为半柔性基层的推广应用提供可借鉴的经验。

煤矸石骨料制备高速公路稳定碎石层体系设计与试验

我国基础交通工程建设规模庞大,但天然砂石骨料等建设所需的资源相对短缺。煤矸石作为典型固废,具有代替天然砂石骨料应用于交通工程建设的潜质。鉴于此,针对煤矸石利用率低的问题,以交通工程建设为导向,将煤矸石代替天然砂石进行无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验,以研究煤矸石制备稳定碎石基层的配比设计、拌和制度、养护方式等,实现煤矸石的大宗利用。研究结果表明:煤矸石主要化学成分为SiO2,化学性质稳定,压碎值、含泥量、针片状含量均满足公路基层建设材料的要求;煤矸石破碎后作为稳定碎石层骨料表现出优良的性能,在水泥掺量为5.5%时可满足高速公路和一级公路最低强度要求;煤矸石混合料试件在水稳定性、温缩变形性控制方面表现良好。

乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层沥青路面力学性能研究

本文针对干线公路沥青路面防治反射裂缝的需求,开展了抗裂嵌挤型水泥稳定碎石沥青路面结构研究。通过路面结构力学分析模型的建立,研究半柔性基层层底拉应力、剪应力、弯沉与基层模量、厚度、结构层之间界面联结能力等因素的关系,得出半柔性基层代替半刚性基层有利于提高路面的抗裂能力等有益结论,并通过江苏省237省道工程的工程实践,证实16cm乳化沥青-水泥稳定碎石用于上基层,或两层16cm乳化沥青-水泥稳定碎石基层满足路面结构设计要求。

高温养生水泥-二灰稳定碎石的模量设计探讨

通过高温养生手段可缩短水泥-二灰碎石的养生龄期。利用SPSS软件进行试验数据拟合,可得出水泥-二灰稳定碎石在高温养生条件下达到标准养生条件下相同强度值时所对应的龄期推荐值;利用扫描电镜技术观测并对比分析高温养生条件和标准养生条件下试件的微结构随着龄期的增长而变化的规律,可验证高温养生方法缩短半刚性基层无机结合料稳定材料养生龄期的可行性。

乳化沥青-水泥稳定碎石基层的施工技术及控制要点

常规水泥稳定碎石基层中掺加乳化沥青,可有效避免基层产生裂缝,但这种材料中既有需水固化的水泥,又有水干才能起效的沥青,其施工工艺过程具有独特性。文章通过某公路工程施工实践,总结出一套有价值的施工技术和控制要点,可指导类似工程施工,保证工程质量。

乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性基层沥青路面力学性能研究

文章针对干线公路沥青路面防治反射裂缝需求,开展抗裂嵌挤型水泥稳定碎石沥青路面结构研究,通过建立路面结构力学分析模型,研究半柔性基层层底拉应力、剪应力、弯沉与基层模量、厚度、结构层之间界面联结能力等因素的关系。结果证明,半柔性基层代替半刚性基层有利于提高路面的抗裂能力,通过在江苏省237省道工程的实际应用,16cm乳化沥青-水泥稳定碎石用于上基层,或两层16cm乳化沥青-水泥稳定碎石基层,能够满足路面结构设计要求。

水泥-乳化沥青稳定碎石在施工中的应用研究

介绍了水泥-乳化沥青稳定碎石在施工中的应用研究。

水泥粉煤灰稳定碎石结合料与集料的比例

水泥粉煤灰稳定碎石的组成结构和路用性能随结合料与集料的比例而变化.通过这种基层材料不同结合料含量时的最大干密度试验,得到了最大干密度与结合料含量的关系曲线图,此图的最大干密度峰值所对应的比例即为结合料与集料的最优比例,此时结合料恰好填满集料空隙形成密实-骨架结构.试验结果表明:该结构具有优良的路用性能;级配变化时结合料与集料最优比例范围为13:87～17:83.

废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏作出技术要求,为研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,运用多层弹性连续体系理论计算不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长疲劳寿命。

橡胶粉对水泥稳定级配碎石力学性能与变形特性的影响

为了增强水泥稳定碎石的柔韧性,并提高半刚性基层的抗裂性能,将0~4.75 mm小汽车轮胎胶粉等质量替代集料,基于室内试验研究了橡胶粉掺量对橡胶粉-水泥稳定级配碎石混合料力学性能和变形特性的影响规律。结果表明,橡胶粉-水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、弯拉强度均随橡胶粉掺量增大而线性关系降低,在4.5%~5.5%水泥剂量范围内,掺加2%~4%橡胶粉能确保水泥稳定碎石有足够的无侧限抗压强度和抗冲刷性能,同时实现了橡胶粉-水泥稳定碎石破坏应变和疲劳寿命显著增大、模量可调节的功能,橡胶粉-水泥稳定碎石可作为路面结构的变形协调功能层。橡胶粉提高了水泥稳定级配碎石混合料的劈裂破坏应变与弯拉破坏应变,在3%橡胶粉掺量时,橡胶粉-水泥稳定碎石混合料的疲劳性能最优,同时疲劳寿命对应力水平的敏感性最低。但是掺加橡胶粉能降低水泥稳定级配碎石混合料温缩性能的不利影响。实体工程跟踪检测结果表明,橡胶粉-水泥稳定级配碎石混合料施工性能和力学性能优良,掺加橡胶粉能提高水泥稳定级配碎石混合料的抗裂性能,对防止半刚性基层沥青路面早发性反射裂缝有着积极的意义。

橡胶粉对水泥稳定级配碎石力学性能与变形特性的影响

为了增强水泥稳定碎石的柔韧性、抗裂缝性能与抗疲劳耐久性能,将0~4.75 mm小汽车轮胎胶粉等质量替代集料,基于室内试验研究了橡胶粉掺量对橡胶粉-水泥稳定级配碎石混合料力学性能和变形特性的影响规律.结果表明:掺加橡胶粉降低了水泥稳定级配碎石的力学性能和抗温缩特性,在常规4.5%~5.5%水泥剂量范围内,2%~4%橡胶粉水泥稳定碎石力学性能和抗冲刷性能满足规范要求,橡胶粉-水泥稳定碎石可作为路面结构的变形协调功能层.掺加橡胶粉提高了水泥稳定级配碎石混合料的劈裂破坏应变与弯拉破坏应变与抗疲劳耐久性能,但是掺加橡胶粉能降低水泥稳定级配碎石混合料温缩性能的不利影响,推荐适宜的橡胶粉掺量为3%.实体工程跟踪检测结果表明,橡胶粉等质量替代3%细集料后提高了水泥稳定级配碎石混合料的抗裂性能.

乳化沥青—水泥稳定碎石半柔性基层材料在旧路维修中的应用

以重庆市某旧路路面维修工程为依托介绍了乳化沥青—水泥稳定碎石半柔性基层材料的组成设计、性能及工程应用,提出按最佳级配、最佳流体含量、最佳沥青含量、最佳水泥含量的步骤来确定最佳配合比的方法。通过试验研究及实体工程的检验发现,乳化沥青—水泥稳定碎石半柔性基层材料具有良好的路用性能,并成功地运用于旧路维修工程。

水泥稳定碎石基层材料抗冲刷性能研究

为研究水泥稳定碎石基层抗冲刷性能,选取原材料进行配合比设计,拌制混合料开展试验进行检测分析。分析结果表明,随时间增加水稳碎石基层的冲刷量不断增加,冲刷试验500次后逐渐稳定,而冻融-冲刷试验没有减缓的趋势;随着压实度和龄期越高,冲刷量越低,且冻融-冲刷试验较冲刷试验所产生的冲刷量更高,这是由于冻融循环降低了基层强度造成的。

水泥稳定碎石破坏机理与强度分析研究

基于力学方程对劈裂试验进行计算,发现劈裂试件处于三向受力状态,从边缘开始破坏,不宜直接用劈裂强度评估其拉伸性能。基于莫尔-库伦理论和最大允许拉应变破坏准则,分别对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度及破坏模式进行分析,证明直接拉伸强度、劈裂强度和无侧限抗压强度成正比例关系,并得到了凝聚力、泊松比和直接拉伸强度的计算公式。最大允许拉应变也可作为水泥稳定碎石的破坏标准。