酸雨-干湿循环-荷载综合作用下水泥稳定碎石强度特性分析

为研究酸雨环境中水泥稳定碎石基层的力学性能,通过室内试验模拟水泥稳定碎石受酸雨、干湿循环和荷载循环等多因素的综合作用,并对试件进行中性化测试和微观检测,揭示不同酸度、干湿循环周期和荷载循环次数下水泥稳定碎石基层的强度劣化规律。试验结果表明:在7个周期的干湿循环作用下,水泥稳定碎石试件的强度会随着溶液酸性的增强而增加,并且在短期的酸雨侵蚀试验中,试件内部的中性化程度很低;在pH=3的酸雨环境中,随着干湿循环作用次数的增加,试件由外而内不断劣化,其强度随之降低;在同样的酸雨环境中,干湿循环和荷载循环综合作用对试件强度的削弱更为明显,而且两者作用的顺序不同亦会对试件强度产生不同的影响。在此基础上建立了多因素作用下水泥稳定碎石的强度演化模型,通过与实测值进行对比验证,该模型预测精度较高,可用于旧路改造中水泥稳定碎石基层残余强度的预估。

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。

盐冻循环作用下水泥稳定碎石混合料的宏细观性能

为研究盐分和冻融循环耦合侵蚀作用下水泥稳定碎石混合料的力学性能、疲劳特性及微细观空隙结构衰减规律,在冻融条件下对不同初始含盐量的水泥稳定碎石混合料开展无侧限抗压强度试验、弯拉强度试验、动态压缩模量试验和三分点加载疲劳试验。基于工业CT无损检测技术研究了盐冻耦合作用下水泥稳定碎石混合料微细观空隙结构衰减规律;提出了盐冻循环次数与盐溶液浓度对水泥稳定碎石混合料力学性能、疲劳性能和微细观空隙直径期望值的衰减公式;建立了微细观空隙结构与宏观力学性能、疲劳性能之间的拟合关系。结果表明:盐冻耦合侵蚀作用加速了水泥稳定碎石混合料力学性能与疲劳特性衰减,随着盐冻循环次数增加,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度与动态回弹模量呈指数模型衰减,弯拉强度与疲劳寿命呈三次函数模型衰减;盐冻损伤主要集中在集料边缘的原生空隙部位,微细观等效空隙直径期望值和空隙级配中小于0.1 mm3的空隙数量随着盐冻耦合侵蚀作用次数增加而增大;硫酸钠盐溶液浓度越大,经历相同盐冻循环后水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳性能损伤度越高,微细观等效空隙直径期望值随着硫酸钠盐溶液浓度增大呈线性关系增大;随着等效空隙直径期望值增大,水泥稳定碎石混合料的动态回弹模量、无侧限抗压强度和弯拉强度均呈线性关系减小,同时疲劳寿命呈指数函数关系降低;盐冻耦合侵蚀作用改变了水泥稳定碎石内部微细观空隙结构,是盐冻耦合侵蚀作用导致水泥稳定碎石混合料力学性能和疲劳性能下降的原因之一。

赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能及评价方法

路面半刚性基层具有强度高、稳定性好等优点,但在强度形成及后期服役过程中由于内部相对湿度和温度变化会产生收缩应力,当收缩应力超过胶凝材料自身胶结力时,基层会发生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝.作为一种新型路面基层材料,赤泥基胶凝材料可100%代替水泥用于道路基层建设,然而赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能的经时演化规律尚不明确.因此,本文以赤泥基胶凝材料稳定碎石干燥收缩、温度收缩性能为研究对象,探究赤泥基胶凝材料掺量、养生龄期等因素对收缩性能的影响规律并运用灰色关联度确定了干缩抗裂性能指标、温缩抗裂性能指标与最大干缩应变、温缩应变的相关性.试验结果表明赤泥基胶凝材料稳定碎石的干缩应变、温缩应变随胶凝材料掺量的增加先降低后升高且干缩应变、温缩应变增长速率随养生龄期的延长逐渐减小,基于灰色关联度分析法确定了干缩抗裂性指数和温缩系数为赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能的最优评级指标,确定了赤泥胶凝材料掺量为7%时,赤泥基胶凝材料稳定碎石抗裂性能最优.

改性小麦秸秆对水泥稳定碎石性能影响研究

为了研究改性小麦秸秆对水泥稳定碎石性能的影响,采用不同浓度的NaOH溶液对小麦秸秆进行了表面改性处理,并分析了NaOH溶液浓度和改性时间对秸秆质量的影响。将改性后的秸秆纤维掺入水泥稳定碎石中,通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验得到最佳纤维配比,在最佳纤维配比下进行干缩试验、冻融试验,结合环境扫描电子显微镜(ESEM)测试,观察改性前后小麦秸秆微观变化及秸秆纤维在水泥稳定碎石内的作用机理。研究结果表明:采用质量分数为3.5%的NaOH溶液对小麦秸秆进行12 h的改性处理时,小麦秸秆的质量损失率较高,可减轻对水泥的缓凝作用;秸秆纤维对水泥稳定碎石的力学性能具有显著增强作用,纤维长度为20 mm、掺量为0.15%(质量分数)时强度最高,且随着养护龄期的延长,水泥稳定碎石力学性能不断提升。秸秆纤维水泥稳定碎石与普通水泥稳定碎石相比,其干缩性能和抗冻性能均有明显改善;ESEM分析表明改性后的小麦秸秆可以提升其与基体的黏结,阻止或延缓水泥裂缝的产生和发展,提高水泥稳定碎石的力学性能和抗裂性能。

公路路面基层施工中水泥稳定碎石技术的分析

随着国家交通基础设施建设的快速发展,对公路路面的施工质量要求日益提高。基层施工作为公路路面施工的重要组成部分,其施工质量直接关系到路面的整体性能和使用寿命。在众多基层施工技术中,水泥稳定碎石技术因其优异的性能和经济性得到了广泛应用。在实际应用中,应严格控制原材料质量,合理选择配合比,加强施工过程监控,确保工程质量达到设计要求。对公路路面基层施工中的水泥稳定碎石技术进行深入分析,以期为相关工程实践提供参考。

市政道路施工中有关水泥稳定碎石基层施工技术

市政道路的水泥稳定碎石基层的施工受到多种因素的影响,包括配比、施工养护方法以及化学反应等。这些因素可能导致基层产生收缩裂缝,从而影响其结构完整性和承载力。在研究某市政道路的水泥稳定碎石基层施工技术时,本研究着重探讨了水泥和骨料的最佳配比,以实现最佳的原料组合。通过抗压强度和劈裂强度试验,确定4%水泥含量并加入0.6%增效剂的配合比最为理想。施工过程涵盖了原材料选择、混合料拌和、运输、现场摊铺、碾压和养护等多个环节。

大厚度水泥稳定碎石半刚性基层一次性摊铺施工技术

以实际工程项目为例,探讨大厚度水泥稳定碎石半刚性基层一次性摊铺施工技术的应用和施工技术,并设计室内试验确定混合料最佳配合比,根据一次性摊铺施工技术的特点和工程项目的具体设计要求,严格控制材料施工质量,加强施工技术的应用质量及机械配备,确保基层结构的安全稳定性。

废混凝土再生粗集料用于水泥稳定碎石基层的性能研究

系统研究了不同再生粗集料掺量情况下水泥稳定碎石混合料的抗压强度、劈裂强度和水稳定性等路用性能,并与全新混合料进行了对比。试验结果表明,随着再生粗集料掺量的增大,水泥稳定碎石混合料的抗压强度、劈裂强度、水稳定性会有所降低。适当配合比的掺再生集料水泥稳定碎石的路用性能满足公路基层材料的要求。

水泥稳定碎石基层双层连续摊铺层间性能影响因素分析

为分析水泥稳定碎石基层层间界面强度的影响因素,通过直接剪切试验和直接拉伸试验,对不同的水灰比及水泥浆剂量进行分析,得到层间最佳水泥浆剂量及水灰比。基于层间嵌挤接触咬合作用,分析了下层压实度及混合料级配对层间界面结合强度的影响。结果表明,当水泥浆撒布量为0.315g/cm 2、水灰比为1∶1.5时,层间粘结强度提升最大;下基层压实度为94%时摊铺上层,上、下层之间能形成良好的嵌挤结构;粗集料含量的增加可进一步提高上、下层之间的嵌挤作用,提高上、下层之间的约束作用。通过实体工程对室内试验结果进行验证,发现水灰比对水泥稳定碎石层间性能的影响更加显著。

高速公路水泥稳定碎石底基层施工技术

随着高速公路施工技术的快速发展,路面工程机械化施工程度越来越高,路面施工要求时间紧迫,工序衔接度高,大规模、标准化作业,施工质量需一次达标。本文以山西省右平高速公路路基路面第四合同段路面工程施工为依托,根据实际施工环境和条件,总结了施工机械设备配置及主要工序做法,尤其对水泥剂量和最佳含水量等特殊参数进行了研究说明,总结形成了适用于右平高速公路的水泥稳定碎石底基层施工技术,可为类似工程施工提供借鉴与指导。

基于细观模型的水稳碎石抗温缩性能虚拟试验研究

水泥稳定碎石的温度收缩开裂问题长期以来未得到充分解决,其影响因素众多,在工程实践中难以确定具体改善措施。细观分析方法的发展为其提供了新的虚拟试验技术支持。以抗裂型水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石为对象,建立了基于内聚力单元的圆柱体试件模型,模拟单次降温条件,对不同级配参数和力学参数试件的抗温度收缩性能进行了对比研究。结果表明,采用零厚度内聚力单元的模型具有合理性,5种不同级配越接近连续级配、集料-砂浆界面和砂浆内部界面间黏结强度越大,水泥稳定碎石的抗温缩性能越差。为提高其抗温缩性能,应优先选择间断级配,并可采取适当措施降低集料和砂浆之间的黏结强度。

水泥稳定废弃混凝土垂直振动试验方法研究

为更好指导水泥稳定废弃混凝土(CSRCA)的施工,文中以最大程度模拟现场压实工况及效果为原则,提出了CSRCA垂直振动试验方法(VVCM),在研究垂直振动击实仪(VVTE)振动参数的基础上,对比分析了VVCM与传统方法对CSRCA的影响。结果表明,相对于重型击实法,VVCM试件密度可提高约3%,最佳含水率可降低10%;VVCM试件力学强度约为现场芯样的0.92倍,而静压法试件力学强度不足芯样强度的40%;振动成型法对于CSRCA试件成型前后的级配影响较小,相较于静压法,振动法试件力学强度平均可以提高2.2倍。这证明了采用振动法成型CSRCA试件的可靠性。

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。

废旧橡胶粉对水泥稳定碎石基层力学及干缩性能的影响

为研究废旧橡胶粉对水泥稳定碎石基层混合料力学及干缩性能的影响,将不同粒径和掺量的橡胶粉以等质量等粒径的方式替换集料,通过考察劈裂强度、弯拉强度、抗压回弹模量和干缩试验研究了不同粒径和掺量的橡胶粉对水泥稳定碎石基层混合料力学及干缩性能的影响。结果表明,掺入橡胶粉降低了水泥稳定碎石基层混合料的劈裂强度、弯拉强度和抗压回弹模量,抑制了水泥稳定碎石的干燥收缩,且橡胶粉的粒径和掺量越大性能变化幅度越大。相较于不掺橡胶粉,掺入40目质量分数0.50%的橡胶粉时,水泥稳定碎石混合料90 d的劈裂强度、弯拉强度和抗压回弹模量分别降低了32.8%、51.0%和26.3%,累计干缩应变和干缩系数分别降低了27.4%和25.5%。

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。

垃圾焚烧灰渣在水泥稳定基层中的工程应用研究

为促进工业固废在道路工程中的资源化综合利用,将垃圾焚烧灰渣掺入集料以替代一部分天然集料,形成一种骨架密实型水泥-垃圾焚烧灰渣稳定碎石基层。文章从级配设计、水泥剂量及混合料强度等方面开展相关试验研究。结果表明,该材料路用性能满足道路基层使用要求。通过试验段铺筑验证了材料组成合理性,并总结了施工工艺。经济成本和社会效益分析表明,该材料具有较好的经济效益和推广应用前景。

基于性能提升的新型水泥稳定碎石混合料开发

水泥稳定碎石半刚性基层在国内高速公路建设中使用广泛。针对其材料特性和开裂机理,采用外掺添加剂的方式进行新型水稳混合料的开发,以收缩抗裂指标作为主要筛选依据,创新性采用振弦式表面应变计测量水稳混合料收缩应变。采用干缩、温缩、弯拉、无侧限抗压强度试验进行水稳混合料性能的对比筛选,得到添加剂的最佳组合参数,综合对比优选出最佳的添加剂材料及工艺参数。

再生水泥稳定碎石基层力学性能研究

为改善再生水泥稳定碎石基层路用性能,本文依托实际工程对再生骨料水泥稳定碎石混合料力学性能进行研究。设计采用4种再生集料掺量(0%、25%、50%、75%),4种水泥掺量(3%、4%、5%、6%),分别进行击实试验、无侧限抗压强度和劈裂强度。研究结果得到,随着再生骨料掺量增加,最大干密度的降幅约为9.8%、9.7%、9.7%和9.6%,最佳含水率的增幅约为51.1%、48.9%、47.9%和46.9%;随水泥剂量增加,7d无侧限抗压强度由3.52MPa提升为6.10MPa,且90d劈裂强度为0.932MPa。再生水泥稳定碎石通过增强内部嵌挤力,提升了无侧限抗压强度和劈裂强度,使用铣刨料替代部分再生骨料,既优化了材料性能,又促进了资源的可持续利用。

公路路基材料对路面性能的影响研究

为了分析公路路基材料对路面使用性能的影响,文中对水泥稳定碎石和沥青混凝土两种路基材料的使用性能(抗压强度、弯沉值、压实度)进行了试验分析。结果表明,水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度的平均值为3.8 MPa,变异系数为1.6%,即数据差异性较小,可靠性高,具有较高的抗压强度和承载力,可摊铺在重载路段;沥青混合料类型的路基较为平整且施工快速,但抗压强度较弱,其抗变形能力较强,可应用于大交通流量的路段。