掺钢渣水泥稳定碎石配合比优化设计及路用性能研究

为分析萍钢钢渣代替碎石对水泥稳定碎石基层的影响,参照半刚性基层水泥稳定碎石配合比设计方法,对3种结构类型、9种级配的萍钢钢渣混合料进行5%水泥剂量的7 d抗压强度试验,确定最优级配;进行5种钢渣掺量水泥稳定碎石混合料抗压强度试验、弹性模量试验、干缩试验和温缩试验并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥稳定钢渣的级配以骨架密实细型级配为最优;以60 d强度为优化目标比7 d强度更合理;掺钢渣水泥稳定碎石的强度、弹性模量及干缩性能优于水泥稳定碎石,但其温缩性能降低。

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。

水泥稳定钢渣碎石基层抗裂性能研究

文章采用C-B-3级配,对钢渣掺量为0、30%、45%、60%的4种配合比水泥稳定钢渣碎石试件进行干燥收缩和温度收缩试验,分析钢渣掺量对混合料收缩特性的影响,并采用半刚性基层开裂计算模型,计算分析钢渣掺量对基层整体抗裂性能的影响。结果表明:相较于不掺钢渣的混合料,掺入30%、45%和60%的钢渣分别使其29 d的干缩系数降低了19.7%、43.3%和57.3%,温缩系数则分别增大了9.6%、21.2%和29.8%;掺入30%、45%和60%的钢渣可以使得裂缝间距分别增大9.6%、21.2%和48.9%;裂缝宽度呈现先增大后降低的变化,分别增加10.6%,减小1.4%和5.6%;水泥稳定碎石掺入钢渣后,裂缝间距、宽度受干缩作用比温缩作用显著,钢渣替代部分集料掺入水泥稳定碎石混合料中能改善其抗裂性能。

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;加入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。

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。

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。

高比例钢渣掺量水泥稳定碎石混合料性能评价与应用

为了将大比例钢渣掺量水泥稳定级配碎石应用于沥青路面基层,采用钢渣代替集料,制备了4种高比例钢渣掺量(25%~100%)的水泥稳定级配碎石混合料,并对其进行力学性能、路用性能和疲劳性能试验,分析钢渣掺量对水泥稳定碎石性能的影响,并应用于实体工程.结果表明:用钢渣替代部分粗集料可显著提升水泥稳定级配碎石混合料的无侧限抗压强度、弯拉拉强度、劈裂强度与抗疲劳耐久性能,钢渣水泥稳定级配碎石的动态压缩模量随钢渣掺量增大而线性函数关系增大,干缩系数和平均温缩系数随钢渣掺量增大呈良好的幂指函数关系增大,但过多钢渣掺量导致水泥稳定级配碎石温缩、干缩变形增大,建议控制钢渣掺量为50%为宜.试验段芯样压实度为98.7%~99.4%,7 d无侧限抗压强度代表值10.15 MPa,14 d龄期无侧限抗压强度12.76 MPa,落锤式弯沉仪实测弯沉代表值23.4(0.01 mm),钢渣水泥稳定碎石基层试验段各项技术指标均满足设计及规范要求.

干旱寒冷地区水泥稳定钢渣碎石基层特性研究

为提高水泥稳定钢渣碎石在干旱寒冷地区的适用性,采用体积设计方法将不同水泥剂量和不同比例的钢渣与碎石掺配,基于内蒙古地区全年气候条件,采用温湿度环境箱研究常温、低温及变温养护条件对水泥稳定钢渣碎石基层强度和收缩特性的影响。结果表明:当水泥剂量为5%且养护温度为-5℃时,65%钢渣掺量基层试件在1,3,7和28 d的抗压强度较普通碎石基层分别提高75.66%,66.7%,62.5%和35.7%,在15~-5℃变温养护下抗压强度分别提高87.5%,57.9%,25%和24.4%。65%钢渣掺量基层试件在-5℃和15~-5℃养护28 d时的间接抗拉强度较普通碎石基层分别提高30.7%和25.7%,而同钢渣掺量的6%水泥剂量试件分别提高18.7%,29.9%和25.9%。收缩方面,5%水泥剂量的65%钢渣掺量基层在5和0℃养护温度下的收缩应变较普通水稳碎石基层减小46.8%和29.9%,较45%钢渣掺量基层减小27.7%和14.3%。在合理选用配比的情况下,低温及变温环境中钢渣基层在力学和收缩性能方面较水稳碎石基层优异,以期对类似地区钢渣基层问题的分析和解决提供借鉴和指导。

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。

水泥稳定钢渣碎石配合比设计及疲劳性能研究

为推广水泥稳定钢渣碎石半刚性基层材料的应用,参照水泥稳定碎石配合比设计方法优选矿料级配和钢渣掺量,研究水泥稳定钢渣碎石疲劳性能。结果表明:骨架密实结构细型级配的水泥稳定碎石结构稳定,抗压强度满足高速公路半刚性基层强度设计要求;随钢渣掺量增加,水泥稳定钢渣碎石最大干密度和浸水膨胀率线性提高,CBR和抗弯拉强度先增大后减小;弯拉疲劳寿命与弯拉强度相关,当钢渣掺量为90%,低应力水平下水泥稳定钢渣碎石疲劳寿命降低显著。

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。

沥青路面水泥稳定钢渣碎石基层路用性能研究

为了探究钢渣在沥青路面半刚性基层应用的可行性,通过7 d无侧限抗压强度试验,劈裂抗拉试验,抗压回弹模量试验对3种钢渣掺配比例的水泥稳定钢渣碎石混合料的路用性能进行探究。结果表明:随着钢渣比例升高,7 d无侧限抗压强度与抗压回弹模量随之降低,劈裂抗拉强度受钢渣含量影响较小。在现场工程中7 d无侧限抗压强度与抗压回弹模量均高于室内试验数值,证明了钢渣在半刚性基层应用的可行性。

水泥稳定钢渣碎石配合比设计及路用性能研究

为评价钢渣替代碎石对水泥稳定碎石基层材料路用性能影响,参照水泥稳定碎石配合比设计方法优选矿料级配和水泥剂量,研究钢渣掺量对水泥稳定钢渣碎石路用性能影响规律。结果表明:骨架密实结构粗型矿料级配的水泥稳定钢渣碎石强度特性最优,水泥掺量≥4.0%时,无侧限抗压强度满足道路基层强度设计要求;水泥掺量为4%时,钢渣掺量对长龄期的水泥稳定钢渣碎石抗压强度影响较显著,掺75%钢渣后水泥稳定碎石抗压强度至少提高26.6%,且抗水破坏能力最大,可显著延缓或抑制裂缝的产生。

水泥稳定钢渣碎石抗裂性能影响因素研究

本文对水泥稳定钢渣碎石不同水泥剂量、含水量、级配类型、碎石掺量的干缩试验结果进行研究分析,得出影响水泥稳定钢渣碎石抗裂性能的关键因素以及碎石掺配的合理范围,找出减少水泥稳定钢渣碎石基层产生干缩裂缝影响因素。

水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究

通过室内浸水膨胀率试验、CBR试验及无侧限抗压强度试验,设计了60%钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石材料配合比,对比研究了水泥稳定钢渣碎石与水泥稳定碎石路用性能。结果表明:粗型C级配钢渣碎石材料承载力和体积稳定性最好,4%水泥掺量的稳定钢渣碎石抗压强度满足基层强度设计要求;水泥稳定钢渣碎石养生前期力学强度增长速率大于后期强度增长速率,室内标准养生试件抗压强度较现场养生试件强度提高了17%,16%;干缩观测时间≥28天,水泥稳定钢渣碎石干缩性基本消失;冲刷时间>60分钟,水泥稳定钢渣碎石累计冲刷量曲线减缓,质量损失显著减小。

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。

基于实际工程对水泥稳定钢渣碎石混合料的研究

研究水泥稳定钢渣碎石混合料的性能,先对钢渣的基本物理、化学性能及浸水膨胀率进行研究,然后基于实际的工程案例对水泥稳定钢渣碎石的无侧限抗压强度、抗压回弹模量及干缩性能进行试验研究。

水泥稳定钢渣-碎石混合料性能试验研究

以扬州高邮钢渣为原材料,开展水泥稳定钢渣碎石基层混合料性能研究。结果表明:钢渣的浸水膨胀率最大为1.07%,满足≤2%的技术要求。当水泥剂量为4.0%时,按照设计级配,水泥稳定钢渣碎石基层混合料强度性能满足设计要求。随着龄期的增长,混合料的劈裂强度、回弹模量、抗冲刷性能等指标均达到设计标准,能满足使用要求。