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。

高地温对超细复合掺合料胶凝体系的影响

通过实验室近似模拟高海拔地区高地温环境,研究超细复合掺合料对水泥基胶凝材料力学性能、体积稳定性、孔结构的影响,分析在不同温度下超细复合掺合料对水泥的最优取代率,结合微观手段分析超细复合掺合料最优掺量时胶凝体系的反应机理。结果表明:掺加超细复合掺合料能提高水泥基胶凝材料的力学性能,随着养护龄期的延长,最优取代率的抗压强度能够提高10%~21%,在高温下强度增长缓慢;超细复合掺合料体系的收缩率表现优于纯水泥体系,在适当高温环境下可保持体系稳定,但80℃的养护温度会增大体系的体积收缩率;超细复合掺合料能降低体系的平均孔径,提高密实度,生成更多钙矾石、水化硅酸钙等水化产物。

透水型建筑固废再生水稳材料疲劳性能试验及预测模型

为探讨建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的应用和耐久性强化问题,以建筑固废再生骨料部分替代天然碎石制备透水型再生水泥稳定碎石试样,开展无侧限抗压和四点弯曲疲劳试验。基于能量理论分析透水型再生水泥稳定碎石材料在疲劳加载过程中的耗散能变化规律,并建立基于耗散能的疲劳损伤预估模型,进而分析透水型建筑固废再生水稳碎石材料的疲劳损伤演化规律。研究结果表明:透水型建筑固废再生水稳碎石材料其抗压强度和渗透系数满足我国大多数公路基层的使用要求;试样累积耗散能随疲劳应力加载峰值的上升呈指数级增长,并且单次疲劳应力加卸载循环中产生的耗散能量与疲劳应力比具有较强关联,疲劳应力比为0.75和0.85的试样在每个疲劳加载循环中的耗散能相较于0.55的试样整体分别提高了50%和200%;随着试样中再生骨料占比的提升,试样在单次加载中产生的耗散能降低,试样疲劳损伤变量和疲劳损伤相对变化速率均有不同程度的增大。基于疲劳应力峰值和损伤演化规律提出的疲劳寿命预测模型可较好地预估不同疲劳应力水平下材料的疲劳寿命。研究结果可为建筑固体废弃物再生骨料在透水型公路水泥稳定碎石基层中的高效应用及长期服役性能提升提供理论依据和技术参考。

宽幅大厚度水泥稳定碎石基层整体铺筑工艺及青海地区适用性分析

针对青海地区路面工程实际情况,从水泥稳定碎石基层混合料的拌合与运输、摊铺、压实三个方面入手,探究了宽幅大厚度水泥稳定基层的施工技术要点;通过对比传统的水泥稳定碎石基层并机分层摊铺施工工艺,总结了宽幅大厚度水泥稳定碎石基层整体铺筑技术在青海地区应用的优势及现存问题。研究分析表明:宽幅大厚度水泥稳定碎石基层整体铺筑过程中,需提高相应拌合运输能力,依工程实际从两种主要摊铺工艺中按需选择,通过合理的机械组合使基层整体压实度达到要求,并使上下压实度差异较小;从施工和性能两方面因素考虑,宽幅大厚度水泥稳定碎石基层整体铺筑技术在青海地区路面工程中的适用性更高,社会经济效益更好,建议在工程实践中结合项目实际加以推广应用。

高速公路快速养生再生水稳碎石基层关键技术研究与应用

当前,路面铣刨料(RAP)再生利用环节存在利用途径窄、利用层位偏下等问题,而且传统的水泥稳定碎石基层施工需要封闭交通7 d进行保水养生,之后才能实施沥青面层施工作业,容易引发交通拥堵问题和安全隐患。因此,文章针对上述不足之处,开展高速公路快速养生再生水稳碎石基层关键技术研究,提升了铣刨料再生应用层位,同时在混合料中添加自主研发的免养生剂,实现基层施工完成1 d后即可开放交通、开展下一道工序的施工,为当前高速公路尤其是应急工程及改扩建工程项目水稳施工提供了新的技术借鉴。

聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中的应用现状

水泥基材料中的气泡调控一直以来都是学科难题,通过多因素提高水泥基材料中气泡的稳定性和可控性,对提高水泥基材料的流变性能和耐久性能具有十分重要的意义。在众多影响因素中,气泡调控型聚合物表面活性剂在水泥基材料气泡调控中起到十分关键的作用。文中首先对新拌混凝土中气泡的形成和破灭过程进行了简单介绍,综述了影响气泡稳定性的主要因素,如引气型外加剂、减水剂及纳米颗粒等对气泡稳定性的影响,同时介绍了近年来引气型外加剂的合成研究进展。最后,讨论了水泥基材料中气泡对混凝土性能的重要意义。

透水型建筑固废再生水稳材料抗压性能及疲劳性能试验研究

老旧建筑拆除固体废弃物再生骨料可作为生态化建材用于透水型再生水稳基层,但其力学性能和耐久性仍亟待深入研究。该文采用建筑固废再生骨料替代天然碎石,将再生骨料、高炉矿渣、粉煤灰和硅灰等组分掺量作为设计变量,基于正交试验理论共设计了9种不同胶凝材料配比类型的透水型再生水稳材料,测试并分析了其室内无侧限抗压强度、渗透系数、弯拉应力以及疲劳寿命等力学性能的变化规律,并构建了相应的预测模型。研究结果表明:透水型再生水稳材料7天无侧限抗压强度满足我国高等级公路使用要求,渗透系数也满足我国透水道路使用要求;其疲劳寿命值离散性较大,可用威布尔双参数分布模型较为准确地拟合,基于此分布模型建立了其疲劳寿命预估方程,可较好地预测试样不同存活概率下的疲劳寿命。

基于沥青铣刨料的公路面层用水泥基复合材料性能研究

为合理循环利用返修沥青路面生成的沥青铣刨料,以沥青铣刨料为集料制备了公路面层用水泥基复合材料,并对其性能进行了测试表征,结果发现,沥青铣刨料并不会影响水泥基复合材料抗压强度;随着沥青铣刨料掺入量增加,水泥基复合材料抗折强度增大,初裂强度先快速下降再趋向于平缓,极限拉伸强度未明显变化,拉伸应力显著提高,基体断裂韧度有所降低;增稠剂对水泥基复合材料基体强度影响较小,但增稠剂掺入量需合理控制;沥青铣刨料粒径范围增大趋势下,水泥基复合材料抗压强度与抗折强度均明显提高,初裂强度整体下降,拉伸性能有所衰减。

骨架嵌挤型水泥稳定碎石基层在高速公路施工中的应用研究

以某高速公路3标段为研究背景,探讨了高速公路骨架嵌挤型水泥稳定碎石基层施工要点。首先对水稳基层原材料质量要求进行分析,通过相关试验确定混合料的生产配合比,通过振动压实试验和重型压实试验确定骨架嵌挤型水泥稳定碎石混合料的最佳含水率和最大干密度。最后从混合料拌和、运输、碾压以及施工接缝处理等方面对水泥稳定碎石基层施工方法进行了研究。

市政道路施工中水泥稳定碎石基层施工技术

在当前市政道路工程建设过程中,水泥稳定碎石得到较为广泛的应用,其在实际应用过程中表现出远超其他材料的水稳性,进而使得道路工程具备更强的耐久性。基于此,本文研究中将针对水泥稳定碎石基层施工质量控制相关内容进行探究,以确保其可以切实提升市政道路工程施工以及使用质量。

掺碱激发再生集料的水泥稳定碎石力学性能分析

为了提高建筑垃圾再生集料的再生利用附加价值,研究了不同碱激发剂对再生集料物理力学性能的强化效果,基于性能最佳原则比选了最佳碱激发剂类型和掺量,并研究了掺碱激发再生集料的水泥稳定碎石的力学性能。结果显示:碱激发剂通过改善破碎的砂浆层及填充孔隙和微裂纹的方式,对再生集料的各项物理力学指标均有明显改善,其中有机硅树脂在降低再生集料压碎值、吸水率和提高黏附性性能方面远远优于硅烷偶联剂和水玻璃溶液;掺加碱激发再生集料的水泥稳定碎石强度不低于纯天然集料的水泥稳定碎石,可以满足规范中半刚性基层的最低强度要求。

抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术研究

针对公路工程中现存的基层频繁开裂的问题,论文对抗裂型水泥稳定碎石基层施工技术进行深入研究,并依托工程实例对抗裂型水泥稳定碎石基层原材料、施工工艺进行详细阐述,同时对抗裂型水泥稳定碎石基层路用性能进行了质量检测。试验结果表明,基层检测试件的7 d抗压强度和劈裂强度平均值分别为10.07 MPa和1.08 MPa,强度性能满足规范要求,并且通过对比试验证明了该结果的准确性。

基于抗裂性能的水泥稳定碎石混合料级配研究

水泥稳定碎石基层抗裂性能较差,是引起沥青路面反射裂缝的根本原因。研究设计了6种不同级配水泥稳定碎石混合料,通过重型击实试验确定最佳含水率与最大干密度;分别测定各混合料试件的无侧限抗压强度、弯拉强度、抗压回弹模量及干缩系数,构建“抗裂指数”综合性评价指标,并分析级配对水泥稳定碎石混合料“抗裂指数”的影响。研究对提高水泥稳定碎石基层抗裂性能具有一定的指导意义。

高速公路高掺量RAP再生水稳碎石基层技术研究与工程应用

文章基于对回收沥青路面材料(RAP)和新集料的物理力学性能评价和筛分试验结果,采用分档掺配的设计方式,设计了4组不同RAP掺量的级配方案,击实后进行路用性能试验,分析无侧限抗压强度、抗压回弹模量和干缩性能,以研究不同掺量下的RAP对水稳碎石基层混合料路用性能的影响。试验结果显示,随着掺加RAP比例的提高,其最佳含水量变大,最大干密度变小。此外,随着RAP比例增大,水稳碎石基层混合料试件呈现出抗压强度、回弹模量降低而干缩性能提高的规律,最后依托高速公路试验段进行了高掺量RAP再生水稳碎石基层的工程应用,工后检测结果显示,试验段的基层各项检测指标均满足设计规范要求。

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.

双层水泥稳定碎石基层层间压实度差异对基层整体性能的影响

【目的】研究双层水泥稳定碎石基层上下层压实度差异对基层性能的影响。【方法】首先对层间不同水灰比及水泥浆剂量的试件进行直接剪切试验和直接拉伸试验,得到最佳水泥浆剂量及水灰比;在此基础上,研究了上下层层间压实度差异对水泥稳定碎石基层整体无侧限抗压强度、抗弯拉强度及疲劳寿命的影响;最后,利用有限元软件ABAQUS模拟分析了不同上下层压实度差下路表弯沉和各结构层层底弯拉应力。【结果】通过试验得到水泥稳定碎石基层层间最佳水泥浆剂量和水灰比分别为0.311 g/cm^(2)和1∶1.5,提高基层整体压实度并降低基层上下层压实度差能够提高水泥稳定碎石基层的整体力学强度和疲劳性能,进而降低路表弯沉和提高基层疲劳寿命。【结论】减小水泥稳定碎石基层上下层压实度差能够显著提高基层的力学强度及耐久性。

氯盐环境下水泥基材料中Friedel’s盐的生成规律与稳定性研究

为了研究氯盐环境下水泥基材料中Friedel’s盐的生成规律及其稳定性影响因素,通过改变试件水灰比和浸泡液氯化钠浓度、pH,采用X射线衍射、热分析、离子色谱测试Friedel’s盐含量变化,分析不同条件下Friedel’s盐的生成规律和氯离子浓度、pH对Friedel’s盐稳定性的影响。结果表明:大水灰比试件水化程度高,熟料中更多的C4AF水化提供铝相吸附氯离子生成Friedel’s盐。溶液环境pH≥12时,Friedel’s盐能稳定存在;pH增大到13.5时,水化产物中钙矾石溶解,导致生成更多的Friedel’s盐;环境溶液氯离子浓度降低时,Friedel’s盐将会溶解;提高溶液的pH能抑制Friedel’s盐溶解。

断级配水泥稳定碎石基层设计

文中分析了形成干涉的级配粒径范围,并以最小振实矿料间隙率VCA和最大CBR值为优化指标,获得了骨架结构粗集料级配组成。根据胶砂填充设计思想对细集料级配及水泥胶凝材料组成进行体积法设计,试验结果表明,与普通水泥稳定级配碎石基层相比,设计的断级配水泥稳定碎石基层抗压强度和弯拉强度均有提升。

基于正交设计的永久路面半刚性基层弯拉强度试验研究

选取水泥剂量、含水量、压实度、19.0 mm、9.5 mm和4.75 mm筛孔通过率6个因素3个水平进行了正交试验,研究了各因素对水泥稳定碎石半刚性基层弯拉强度的影响,通过极差分析方法得出了弯拉强度的敏感性影响因素,分析了敏感性影响因素对弯拉强度的影响规律,并以河北京德高速半刚性基层永久性路面为依托,基于施工现场统计数据波动范围建立了施工参数变异水平与90 d弯拉强度的响应面模型。结果表明:水泥剂量均为水泥稳定碎石基层各龄期弯拉强度的最显著影响因素,压实度和4.75 mm筛孔通过率的影响较为显著,建议施工过程中应重点控制此3项指标;基层混合料的弯拉强度均随水泥剂量的增加而增大,随着龄期的增长,水泥剂量的变化对弯拉强度的影响程度呈先增大后减小的趋势,弯拉强度在28 d、60 d随水泥剂量变异的程度较显著;基层混合料的弯拉强度随压实度的增加而增大,各龄期弯拉强度的增加值随压实度的增长速率几乎相近;水泥剂量和压实度参数变异性对90 d弯拉强度影响程度排序为水泥剂量均值>压实度均值>水泥剂量变异系数>压实度变异系数,90 d龄期弯拉强度与敏感性影响因素及变异性的响应面回归模型的F值为155.79,P值小于0.0001,精度较高,可用于实际工程弯拉强度的预测和控制。

水泥稳定碎石基层施工技术在市政道路中的应用研究

对市政道路工程中的水泥稳定碎石基层的施工准备工作进行介绍,包括下承层和施工放样,以某市政道路工程项目为研究案例,对水泥稳定碎石基层施工技术的各个步骤进行详细分析。