水泥粉煤灰稳定碎石钢渣混合料作为基层配合比的研究

本文以钢渣为原料,通过室内试验对水泥粉煤灰稳定碎石钢渣作为高等级公路路面基层的性能进行了分析,得到不同配比下水泥粉煤灰稳定碎石钢渣混合料的最大密度和最佳含水量,以及7d无侧限抗压强度,为水泥粉煤灰稳定碎石钢渣用于高等级公路基层提供了技术依据。

水泥粉煤灰稳定碎石中SO_(3)含量控制指标研究

近年来,火电厂在生产中通常增加脱硫工艺,形成高硫粉煤灰,工程应用中发现,在道路基层中采用高硫粉煤灰会引起基层的膨胀病害,如何对路用水泥粉煤灰基层中的粉煤灰含硫量指标进行限值是当前亟待解决的问题。结合近年来道路基层发生的膨胀破坏病害,制定了半刚性基层材料降温膨胀性试验方法,并研究了风干和潮湿两个状态下粉煤灰中SO_(3)含量对水泥粉煤灰稳定碎石基层膨胀性和强度的影响,提出了“降温膨胀系数”指标对基层膨胀性进行评价。室内设计试验结果表明:粉煤灰中少量的SO_(3)对混合料强度有利,外掺3%的SO_(3)时试件强度最高,同时随着硫含量的继续增加,试件强度逐渐降低,但降低幅度逐渐减小。

水泥粉煤灰稳定碎石的力学参数体系研究

通过研究固定水泥剂量时,养生龄期、粉煤灰掺量等因素对于水泥粉煤灰稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量等力学参数的影响规律以及各种力学参数之间的相互关系,对该类材料的力学参数体系进行了系统、全面的探讨,并结合其强度形成机理进行了合理的分析与解释。据此,提出了水泥粉煤灰稳定碎石的参考设计龄期以及该龄期不同评价指标的最佳粉煤灰掺量。结果表明,随着养生龄期的增长,材料的压折比逐渐降低,弹强比逐渐提高;随着粉煤灰掺量的提高,材料的压折比和弹强比均逐渐降低。

掺粉煤灰水泥稳定碎石收缩特性研究

为了评价粉煤灰对水泥稳定碎石收缩性能的影响,通过干缩试验和温缩试验,研究了水泥稳定碎石和不同粉煤灰掺量的水泥粉煤灰稳定碎石混合料收缩特性变化规律。结果表明：水泥粉煤灰稳定碎石与水泥稳定碎石混合料具有相似的干缩和温缩变化规律;粉煤灰掺量为5%~10%时,水泥粉煤灰稳定碎石的干缩和温缩得到明显改善,从而减小产生收缩裂缝的几率;粉煤灰掺量〉15%时,试件干缩和温缩均显著增大。建议粉煤灰最佳掺量为5%~10%。

水泥粉煤灰稳定碎石基层材料的级配范围

以水泥粉煤灰稳定碎石基层的级配范围为研究对象,以抗压强度为控制指标,依次给出了适合用水泥粉煤灰稳定的连续级配范围和间断级配范围。其中连续级配是以最大密度曲线n幂公式为依据,依次确定出水泥粉煤灰稳定碎石的级配范围,上限为规范中水泥稳定碎石的级配范围上限,下限为n=0.7时的n幂公式计算值;间断级配是将美国AASHTO的25mmNMAS级配范围进行了合理的修改而成。另外,在应用间断级配进行骨架密实类型配合比设计中,强调将水泥和粉煤灰计入2.36mm以下细料含量中,而且4.75mm以上粗集料的骨架间隙率[VCA]mix必须小于捣实状态下纯粗集料骨架间隙率[VCA]DRC。

水泥粉煤灰稳定碎石中粉煤灰效应的解耦分析

通过对水泥粉煤灰稳定碎石中粉煤灰的填充与活性效应的解耦分析,探讨了这两种效应随材料组成与养生龄期变化的规律,并揭示出填充效应与活性效应在时空上的相互转换规律.结果表明:结合料填充系数显著影响粉煤灰的填充效应,当结合料填充系数为1.0时,粉煤灰的填充效应表现得最为明显;粉煤灰的活性效应随着粉煤灰掺量的提高先增加后降低;随养生龄期的增长,粉煤灰的填充效应变化不大,而活性效应则逐渐显现.可采用180 d作为水泥粉煤灰稳定碎石的设计龄期,在保证粉煤灰不超过最佳掺量的情况下,结合料填充系数宜取1.0.

粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善

针对水泥稳定碎石基层在使用过程容易发生冲刷破坏问题,通过冲刷试验研究了不同粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石混合料抗冲刷性能的影响规律,分析粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善。结果表明:掺加一定量的粉煤灰可以明显改善水泥稳定碎石混合料的抗冲刷性能,最佳掺量为10%;在最佳掺量时,水泥水化形成的Ca(OH)2与掺加的粉煤灰可以充分反应,生成的大量凝胶可以使结构整体变得更加致密,增强水泥稳定碎石颗粒与颗粒之间的粘聚力,使水泥稳定碎石整体强度增大,进而提高混合料的抗冲刷能力。

粉煤灰对水泥稳定碎石材料力学性能的影响

针对国内外对于水泥粉煤灰稳定碎石材料的力学性能研究不够完善、系统,力学参数不够合理、材料无法推广应用等问题,通过系统研究粉煤灰对水泥稳定碎石材料的早期强度、长期强度、劈裂强度以及回弹模量等力学性能的影响,探讨了粉煤灰对水泥稳定碎石材料的力学性能影响规律,为水泥粉煤灰稳定碎石材料的改性机理研究、合理力学设计参数研究提供了必要的基础。

粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石强度和收缩特性影响研究

为了系统评价活性粉末对水泥稳定碎石路用性能的影响,采用无侧限抗压试验、间接抗拉试验、干缩试验和温缩试验,研究了粉煤灰与粒化高炉矿渣单掺及复掺比例对水泥稳定碎石强度和收缩性能的影响规律。结果表明:粉煤灰、粒化高炉矿渣在单掺、复掺下均能通过填充效应及二次水化反应改善水泥稳定碎石力学特性和收缩特性,其中掺加粒化高炉矿渣的水泥稳定碎石强度增长较快,复掺粉煤灰与粒化高炉矿渣对水泥稳定碎石力学特性与收缩特性改善效果最佳。

水泥粉煤灰稳定碎石路面的水泥与粉煤灰比例

为了研究水泥粉煤灰稳定碎石混合料中水泥与粉煤灰的最优比例,通过集料含量和级配不变,只改变水泥与粉煤灰比例的方法,研究了不同配合比混合料强度指标随龄期的变化规律。结果表明:混合料不同龄期的强度更多地取决于水泥剂量,而非水泥与粉煤灰比例;180 d龄期与28 d龄期的强度比值R180/R28能够反映水泥与粉煤灰比例的优劣;R180/R28随水泥/粉煤灰变化曲线的拐点对应水泥与粉煤灰的最优比例。

水泥粉煤灰稳定碎石配合比设计

通过强度、干缩和冲刷试验，研究了水泥粉煤灰稳定碎石混合料的组成结构对混合料强度的影响，水泥质量分数与粉煤灰质量分数的最优比例，水泥质量分数及结合料总质量分数对混合料干缩和冲刷性能的影响。提出了混合料配合比设计方法：首先测试低质量分数水泥7d龄期抗压强度，以确定混合料的最优集料质量分数；接着以后期抗压强度增幅指标（180d／28d）确定水泥质量分数与粉煤灰质量分数的最优比例；最后从抗冲刷和抗干缩性能考虑，前两步选定的配合比水泥质量分数应控制在3％-5％之间，结合料总质量分数不应超过25％。

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．

水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性

为了评价水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性，通过不同龄期无侧限抗压强度试验和劈裂试验，研究了不同粉煤灰掺量下水泥粉煤灰稳定碎石强度变化情况。结果表明：粉煤灰的掺人，对水泥稳定碎石早期抗压强度和劈裂强度都有影响，掺量越大早期强度越低；掺加粉煤灰对长期强度有利，就提高长期强度而言，粉煤灰最佳掺量约为10％；由于7d抗压强度不足以反映掺粉煤灰的水泥稳定碎石强度特性，建议采用7～90d强度增长率作为评价其强度潜能，在实际工程中应适当降低其7d强度要求。

粉煤灰对振动拌和水泥稳定碎石力学性能的影响

与传统非振动拌和技术相比,振动拌和的水泥稳定碎石的混合料分布均匀且路用性能较好。为了进一步分析粉煤灰对振动拌和水泥稳定碎石路用性能的影响,结合黑河至大连一级公路改扩建工程,通过混合料的配合比设计与强度试验,对掺加粉煤灰的振动拌和与传统非振动拌和水泥稳定碎石的路用性能进行对比研究。试验结果表明,粉煤灰对两种拌和技术的水泥稳定碎石最大干密度和无限抗压强度均有一定的影响,而且振动拌和的水泥稳定碎石最大干密度与无侧限抗压强度均比传统拌和的大。研究结果对高等级公路基层材料的设计与施工具有一定的实用价值。

水泥粉煤灰稳定碎石基层性能研究

该文针对少(林寺)—洛(阳)高速公路的实际情况,主要对水泥粉煤灰稳定碎石的强度特性和收缩特性进行研究,并进行了不同配合比强度和收缩试验,分析了不同因素对其性能的影响,对高等级公路路面基层的设计具有一定的参考价值。

水泥粉煤灰稳定碎石在高速公路上的应用

针对目前我国广泛采用的水泥稳定类材料与二灰稳定类材料在高等级公路基层建设中存在的问题,提出采用水泥粉煤灰稳定碎石修筑路面基层。对水泥粉煤灰稳定碎石材料作为路面基层材料的配合比设计及其性能进行了研究,设计底基层的配合比为水泥∶粉煤灰∶碎石=3∶10∶90,基层配合比为水泥∶粉煤灰∶碎石=4.5∶10∶90,较水泥稳定碎石降低水泥剂量1%左右,并节省混合料用量5%。此外,还进一步探讨了孝襄高速公路试验路用水泥粉煤灰稳定碎石材料的施工工艺与应用效果,通过观察发现该种基层材料的裂缝较水泥稳定碎石材料大大减少,具有很好的路用性能。

基于浆体的水泥粉煤灰稳定碎石力学特性预估

为了了解浆体对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能的影响,首先研究了不同配比下水泥粉煤灰浆体与水泥粉煤灰细集料浆体强度特性,分析了浆体强度和龄期对水泥粉煤灰碎石整体力学特性的影响及其相关性,进而实现了基于浆体强度的水泥粉煤灰稳定碎石力学特性预估。结果表明:水泥粉煤灰浆体强度随龄期增长和水泥—粉煤灰掺量比降低而增大;在60 d前,水泥粉煤灰细集料浆体强度随龄期和细集料—粉煤灰掺量比的增长而增大,之后,随细集料—粉煤灰掺量比的增长而先增大后减小;浆体强度与水泥粉煤灰稳定碎石力学特性具有较高相关性;提出的预估方程符合水泥粉煤灰稳定碎石强度变化规律,具有明确的物理意义。建议水泥粉煤灰稳定碎石内掺粉煤灰掺量为4%～6%,外掺水泥剂量为3%～4%。

SO_3对水泥粉煤灰稳定碎石力学与抗干缩开裂性能的影响

通过测量不同SO3含量下水泥粉煤灰稳定碎石的28 d劈裂强度、28 d抗压回弹模量、胀缩性能以及干缩抗裂指数,分析了SO3含量对水泥粉煤灰稳定碎石力学与抗干缩开裂性能的影响.结果表明:在粉煤灰掺量为10%(质量分数)的情况下,当SO3含量为5.8%(质量分数)时,其能显著改善水泥粉煤灰稳定碎石的力学与抗干缩开裂性能,但当SO3含量为8.8%时,会使该材料的结构破坏、力学性能恶化.另外,对微膨胀补偿基层干缩的作用机理以及SO3在水泥粉煤灰结合料中的作用机理进行了探讨.

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.

六盘山地区水泥石灰粉煤灰稳定碎石基层路用性能研究

针对宁夏六盘山地区的气候特点和夏季施工工期短的工程条件,提出在该地区采用具有水泥稳定类基层和二灰稳定类基层双重优点的水泥石灰粉煤灰稳定碎石基层结构,并通过对不同配合比设计方法的4种级配基层混合料进行强度、刚度、抗冻、干燥收缩、温度收缩5个方面的室内试验,对水泥石灰粉煤灰稳定碎石基层结构的路用性能对比研究。推荐在该地区采用水泥石灰粉煤灰综合稳定碎石基层结构,混合料配合比设计采用体积法进行设计;在综合考虑强度、刚度性能的前提下,低温冻胀、开裂病害突出的地方,应优先选择T中限级配;在高温、干缩裂缝病害较突出的地区,应优先选用T下限级配。