PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性研究

为了研究如何将PVA纤维均匀的分散在水泥稳定碎石基层材料中,进行了多种拌和工艺方案下添加PVA的水泥稳定碎石拌和试验。采用质量分数比例系数与质量分数比例系数的离差系数来判断PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性,分析了在不同投料顺序、搅拌速度、单机搅拌量等拌和工艺下,PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性随时间的变化规律。研究表明:不同投料顺序下,混合料的质量分数比例系数的离差系数趋于平稳时普遍大于PVA纤维的质量离差系数。单从拌和稳定性的角度考虑,PVA纤维水泥稳定碎石最佳投料顺序为先投入集料和PVA纤维束,再加入水泥和水继续搅拌。混合料质量分数比例系数离差系数和PVA纤维质量离差系数值达到最小值的拌和时间均随单机搅拌量的增加而增加、随搅拌速度的增加而减小。推荐WDZ-600型稳定土拌和站的最佳单机搅拌量V=615 L,最佳搅拌轴转速为ω=48 r/min,最佳拌和时间为35 s。

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价

为了准确评价PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,提出一种新的评价方法,该方法以质量分数比例系数和离差系数为拌和均匀性指标。为验证其可行性,以拌和时间为单因子变量进行拌和均匀性试验研究。结果表明:该PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性评价方法合理、可靠,具有可行性,也可用于评估其他纤维水泥基材料的拌和均匀性。

PVA纤维水泥稳定碎石干缩与温缩性能试验研究

为改善水泥稳定碎石基层的抗裂性能,分别通过干缩试验和温缩试验研究聚乙烯醇纤维对水泥稳定碎石干缩性能和温缩性能的影响,并对试验结果进行数值分析.研究结果表明聚乙烯醇改性水泥稳定碎石的干缩系数和温缩系数均随水泥剂量的增加而增大,且增势渐缓;其干缩及温缩系数随所掺聚乙烯醇纤维长度的增大而呈现降低的趋势,但在纤维长度为24mm时存在极小值;高温时其温缩系数也明显大于低温时的温缩系数.

胶粉纤维改性水泥稳定碎石抗裂性能研究

针对水泥稳定碎石基层易开裂问题,在混合料中掺入适量胶粉及聚乙烯醇(PVA)纤维,开展强度、抗压回弹模量、干缩性能和扫描电镜试验(SEM);分别掺入橡胶粉、改性胶粉、PVA纤维、不同水泥剂量的胶粉纤维,对比其对混合料抗裂性能的影响。发现掺入材料对水泥稳定碎石混合料性能具有明显影响。掺入胶粉、改性胶粉后会降低混合料强度和抗压回弹模量,提升抗干缩性能;掺入纤维能增强混合料强度、模量和抗干缩性能;加入不同水泥剂量的胶粉纤维对混合料强度、抗压回弹模量提升效果明显,但降低了抗干缩性能;宏观力学指标试验和SEM试验结果显示出改性胶粉纤维与水泥基具有良好的黏结性,可以提升水泥稳定碎石混合料的抗裂能力。

PVA纤维水泥稳定碎石力学性能及耐久性能研究

为改善水泥稳定碎石力学及耐久性能,研究了不同PVA纤维长度与掺量下水泥稳定碎石系列力学性能,确定了PVA纤维最佳掺配长度及掺量。在此基础上,借助冻融循环与疲劳试验,研究了普通水泥稳定碎石与PVA纤维水泥稳定碎石耐久性能差异。结果表明:随着PVA纤维长度或掺量的增大,PVA纤维水泥稳定碎石系列力学性能均先增大后减小;长度12 mm、掺量0.9 kg/m^(3)的PVA纤维水泥稳定碎石综合性能最佳;28 d龄期时,在冻融5、10、15次后,长度12 mm、掺量0.9 kg/m^(3)的PVA纤维水泥稳定碎石抗压强度保持率为90.21%~84.39%;长度12 mm、掺量0.9 kg/m^(3)的PVA纤维水泥稳定碎石在应力强度比为0.7~0.8下,疲劳寿命提升了13529%~17501%。

高韧性纤维水泥稳定碎石路用性能研究

反射裂缝是沥青路面半刚性基层中常有出现的问题,研究提出将自主研发的特种高韧性纤维掺入到水泥稳定碎石中,达到改善其抗裂性能的目的,通过测定多种纤维掺量水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度、单轴压缩模量及收缩系数,分析该特种高韧性纤维对水稳碎石材料性能影响的变化规律。试验结果表明:随着纤维掺量逐渐大,水泥稳定碎石养护7、28、90 d的无侧限抗压强度和劈裂强度均呈现先增大后减小的趋势,且各种指标强度均在1‰纤维掺量时最大,单轴压缩模量在2‰下有最大值。养护90 d的无侧限抗压强度和劈裂强度在掺入1‰纤维后分别提高14.1%和9%;掺加特种高韧性纤维能够改善水稳碎石材料的收缩性能,纤维掺量为1‰时,温缩系数和干缩系数分别比不掺时提高14.1%和12.8%。

聚丙烯纤维增强水泥稳定碎石路用性能试验研究

为了提升水泥稳定碎石基层的抗裂性,在水稳碎石混合料中加入0.06%,0.08%,0.1%,0.12%体积掺量聚丙烯纤维,通过测试不同养护龄期下的劈裂试验,确定最佳聚丙烯纤维掺量。对比最佳纤维掺量与未添加纤维的水稳碎石试件,基于力学强度、干缩温缩,以及半圆弯曲试验,分析聚丙烯纤维加入对其力学性能及抗裂性能的影响。试验表明,聚丙烯纤维的掺入对水稳碎石混合料有显著的增韧、阻裂作用。

聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石基层抗裂性能研究

文章研究了不同水泥掺量(3.0%~4.0%)、不同纤维掺量(0.6~1.2kg·m~(-3))和不同长度(12~30mm)对水泥稳定碎石基层的力学强度和抗裂性能的影响。结果表明,水泥稳定碎石基层劈裂强度、动弹模量与水泥剂量呈正相关,且随着纤维掺量和长度的增大先增加后减少。当水泥掺量为4.0%时,0.9kg·m-3纤维掺量及24mm长度下可最大程度提高30.9%的劈裂强度,而水泥掺量为3.5%时可最大程度提高16.9%的90d动弹模量。水泥稳定碎石的干缩能抗裂系数和温缩能系数随着纤维长度增加先增加后减少,且纤维长度为24mm和水泥剂量为3.5%时可最大程度提高109.2%的干缩和245.2%温缩能抗裂系数。

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性检测技术

为了准确地检测出PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,在四边距标准差的理论基础上,结合数字图像处理技术提出了集料四边距标准差均匀性求解算法和PVA纤维加权四边距标准差均匀性求解算法。该算法的实现过程:(1)利用数字图像处理技术对试件截面图像进行预处理,通过种子填充法提取试件截面图像中集料和PVA纤维的边缘和质心。(2)根据试件截面图像中像素距离和实际距离的转换关系,结合集料四边距标准差的算法和PVA纤维加权四边距标准差的算法依次求出试件截面图像中集料的四边距标准差和PVA纤维的加权四边距标准差的数值。然后应用MATLAB软件完成了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统的软件构架设计和GUI界面设计,从而开发了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统,实现了PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性分析及运算的自动化。最后以对PVA纤维水泥稳定碎石拌和质量有重要影响的搅拌时间展开试验研究,取搅拌时间依次为45,50,55,60,65,70,75,80 s,进一步地验证了添加PVA纤维对水泥稳定碎石的抗裂性提高效果和均匀性检测系统的准确性。研究结果表明:添加PVA纤维的水泥稳定碎石抗裂指数比普通水泥稳定碎石抗裂指数高出30%左右;该检测技术可以较好地检测出PVA纤维水泥稳定碎石中集料和纤维的分布均匀性。

玻璃纤维水泥稳定碎石收缩及柔化抗裂性能研究

为减少沥青路面反射裂缝的产生及扩展,提高沥青路面的整体抗裂性和延长其使用寿命,采用经济效益良好、取材便捷、增韧效果佳的玻璃纤维来改善水泥稳定碎石的收缩及抗裂性能,并通过干燥收缩试验、温度收缩试验、弯曲韧性试验、断裂能试验分析了玻璃纤维对水泥稳定碎石柔化抗裂能力的改善效果。研究结果表明:在玻璃纤维体积掺量为0.05%、0.10%、0.15%时水泥稳定碎石30 d龄期干燥收缩系数分别较普通水泥稳定碎石降低了6%、13%、16%;其平均温缩系数分别降低了6%、16%、19%,玻璃纤维的掺量从0.05%提高到0.10%时平均温缩系数的降低幅度最大,达到了10%,此时的提升效果最佳;3种不同玻璃纤维掺量的水泥稳定碎石的弯拉韧度分别增加了25.9%、48.1%、150.0%,相对于普通水泥稳定碎石,加入0.10%玻璃纤维改性后极限破坏荷载提高了超过20%,破坏时的挠度增大了53%;水泥稳定碎石断裂能增益比达到了1.225。玻璃纤维的加入可以有效抑制水泥稳定碎石材料的干燥收缩和温度收缩变形,同时改性后水泥稳定碎石韧度和破坏时消耗的能量远远大于普通水泥稳定碎石,增强了水泥稳定碎石的收缩和抗裂性能。

改性废塑料纤维水泥稳定碎石性能与应用研究

为研究掺入改性废塑料纤维材料的水泥稳定碎石混合料的力学性能及变形特性,依托怀芷高速公路工程,铺筑了试验路,验证废旧塑料纤维应用于水泥稳定碎石基层的可行性,提出废塑料纤维水泥稳定碎石混合料拌合工艺。研究结果表明:掺入适量的改性废塑料纤维,可以显著提升水泥稳定碎石材料的劈裂抗拉强度和弯拉强度。当掺入0.30%的改性废塑料纤维时,7 d龄期的水泥稳定碎石的劈裂抗拉强度提高了71.4%,弯拉强度提高了13.1%。掺入0.30%的改性废塑料纤维可有效降低水泥稳定碎石的干缩变形系数和温缩变形系数。通过调查铺筑的试验路发现,芯样无侧限抗压强度合格,废旧塑料纤维水泥稳定碎石基层的抗裂性能得到了显著提高。

不同类型水泥稳定碎石混合料的力学性能

通过设计掺玄武岩纤维、膨胀剂、高水泥剂量及普通水泥稳定碎石混合料,结合试验研究了四种不同类型混合料的力学性能,并基于提升率分析了不同类型措施对力学性能提升优化的影响程度。研究分析可知:掺膨胀剂与提高水泥剂量均能有效提高材料的无侧限抗压强度、抗弯拉强度与抗压回弹模量;玄武岩纤维可以显著降低其抗压回弹模量;玄武岩纤维会降低所研究材料的短龄期无侧限抗压强度,但随龄期增长,抗压强度也会优于普通水泥稳定碎石混合料。高水泥剂量对水泥稳定碎石混合料的抗压回弹模量和抗弯拉强度性能优化提升效果影响最为显著,对劈裂强度提升影响相对较小。

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究

针对PVA纤维水泥稳定碎石尚无严格的纤维拌和均匀性评价方法问题,用Image-Pro Plus中的AOI提取了不同状态的PVA纤维,结合数字图像处理技术及加权四边距标准差理论,选用拌和时间对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性开展研究,得出了判断PVA纤维拌和均匀性的评价方法,并进行了试验结果分析。试验结果表明：PVA纤维加权四边距标准差可以对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性进行评价。

玄武岩纤维格栅加筋水泥稳定碎石基层温缩应变分析

选用玄武岩纤维格栅对水泥稳定碎石基层进行加筋处理。通过数学模型分析水泥稳定碎石基层温缩应变产生的机理;选取A、B、C 3个试验路段,分别将玄武岩纤维格栅铺筑于基层顶部、上基层与下基层层间及不铺筑玄武岩纤维格栅,并开展温度、应变数据采集,分析相同试验条件下,不同玄武岩纤维格栅的铺筑层位对温缩应变的影响。结果表明:随着温度的升高,A、B、C 3个试验路段的应变均呈现增大的趋势;8月温度最高的月份应变最大,12月温度最低的月份应变最小;相同采集月份时,A、B 2个铺筑玄武岩纤维格栅的试验路段上下基层顶面应变均显著小于未铺筑玄武岩纤维格栅的C试验路段,A试验路段上基层顶面的应变略高于B试验路段下基层顶面的应变,A试验路段下基层顶面的应变略高于B试验路段上基层顶面的应变,表明玄武岩纤维格栅铺筑于上下基层之间加筋效果最佳。

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。

玄武岩纤维抗裂型水泥稳定碎石在公路工程基层施工中的应用

1工程案例某一公路工程,道路总长度为25km,路面宽24m,设计速度为60km/h,为沥青混凝土路面,路面基层结构是由15cm玄武岩纤维抗裂型水泥稳定碎石上基层、20cm玄武岩纤维抗裂型水泥稳定碎石下基层构成的。水泥稳定碎石是由碎石、水泥等材料均匀搅拌混合而成;在水泥稳定碎石骨料中,级配碎石是主要成分.

聚丙烯纤维对多孔水泥稳定碎石路用性能的影响

为了改善多孔水泥稳定碎石的性能,本文在Bailey法和Taibal法的基础上,提出了多孔水泥稳定碎石的设计方法,通过实验分析了不同孔隙率和添加聚丙烯纤维对力学性能的影响。结果表明,基于Bailey法和Taibal法的多孔水泥稳定碎石设计方法可用于多孔水泥稳定碎石的设计;随着孔隙率的增加,无侧限抗压强度和劈裂强度降低;添加聚丙烯纤维对孔隙率影响不大,但能显著提高无侧限抗压强度和劈裂强度,纤维含量(体积分数)对无侧限抗压强度和劈裂强度的影响较大,而纤维长度对劈裂强度的影响较大;纤维含量以1.5‰为宜,纤维长度以18mm为宜。

添加PVA纤维的水泥稳定碎石混合料抗裂与耐久性能研究

基于7 d无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量及长度对水泥稳定碎石力学性能的影响,优化出适宜的纤维掺量和长度;进而通过干缩试验、温缩试验、疲劳试验、冻融循环试验,研究了PVA纤维水泥稳定级配碎石混合料的变形特性和疲劳性能,基于SEM试验揭示了PVA纤维的增强机理。结果表明,掺加PVA纤维显著改善了水泥稳定碎石混合料的抗压强度和弯拉强度,PVA纤维提高了水泥稳定级配碎石的抗疲劳耐久性和抗冻融性能,并能减少干缩变形和温缩变形。在PVA纤维掺量1.1 kg/m 3、纤维长度20 mm时,水泥稳定级配碎石的各项力学性能、变形特性和疲劳性能达到峰值。锚固在水泥稳定级配碎石中的PVA纤维具有协同受力、传递荷载、协调变形的作用,从而有效延缓了破坏裂纹的产生和发展。实体工程跟踪检测结果表明,掺加PVA纤维可以提高水泥稳定碎石基层的抗压强度,阻止半刚性基层产生反射裂缝,并延缓半刚性基层产生疲劳开裂,PVA纤维水泥稳定碎石基层具有推广应用价值。

PVA纤维对水泥稳定碎石疲劳性能的影响机理研究

采用普通水泥稳定碎石与掺一定量纤维水泥稳定碎石进行疲劳性能试验,结果显示,纤维能改善材料强度的离散性,同时大大提升水泥稳定碎石的疲劳性能。最后利用威布尔分布函数对疲劳试验结果进行了统计分析,分析了其影响机理。