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。     

水泥稳定碎石搅拌方式研究

为研究振动搅拌技术相比于传统搅拌技术的优势,依托广东省兴华(兴宁—五华)高速公路工程,分别对采用传统拌缸与振动拌缸拌料施工的试验路段现场取样,进行室内筛分、水泥剂量滴定及无侧限抗压强度试验。结果表明,相较于传统搅拌技术,采用振动搅拌技术的水泥稳定碎石各档筛分结果的变异系数更小,7d无侧限抗压强度平均值提升约25%,振动搅拌技术在水泥稳定碎石混合料拌和均匀性上具有明显优势,且对初期强度的形成有明显改善作用。     

基于振动拌和工艺的水泥稳定碎石混合料路用性能研究

为了解不同水泥剂量下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、干缩和温缩性能、抗冲刷性能等路用性能及其变化规律,采用振动拌和、振机无振动拌和、普通静力拌和3种不同搅拌方式进行研究,然后基于试验结果对振动拌和工艺的作用机理进行了分析。结果表明:1)振动拌和工艺加大了拌和激振力,增加了水泥稳定碎石混合料的拌和均匀性;2)相比振机无振拌与普通静力拌和方式,振动拌和工艺下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度平均提高了30.8%、49.5%;振动拌和型水泥稳定碎石混合料的劈裂强度提高了46.1%;3)振动拌和工艺还能有效改善混合料干缩、温缩及抗冲刷等路用性能。     

不同拌和条件对水泥稳定碎石混合料性能的影响

采用振动拌和与普通拌和技术,研究2种拌和方式对水泥稳定碎石性能的影响,通过对比2种拌和技术的拌缸设备、水泥稳定碎石混合料的拌和均匀性,以及对相同水泥剂量下2种拌和方式的无侧限抗压强度、达到规范要求的无侧限抗压强度的水泥剂量进行测试和分析。结果表明:振动拌和构造较普通拌和更加合理;振动拌和方式下,无侧限抗压强度更高,水泥剂量降低率更大。     

基于振动搅拌的水泥稳定碎石的路用性能

为了验证振动搅拌机生产的水泥稳定碎石的性能,结合工程实践测定了水泥稳定碎石室外钻芯取样的无侧限抗压强度、室内静压试件的无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩系数。试验结果表明:相比于普通搅拌机,振动搅拌机生产的水泥稳定碎石的室外无侧限抗压强度可提高27.1%~29.1%,室内无侧限抗压强度可提高37.7%~72.6%,劈裂强度可提高17.4%~40%,总干缩量降低了16.8%。     

振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用

为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥稳定碎石混合料,并应用于浙江省申嘉湖高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥稳定碎石最大干密度大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。试验段检测结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石无侧限抗压强度与现场芯样的无侧限抗压强度基本吻合。采用优化的骨架密实型级配,并采用振动法设计的混合料在拌和、运输、摊铺及碾压中未发现明显离析,使用现有的施工设备,以振动法确定的最大干密度作为标准密度,基层压实度标准可定位98%。严格采用振动法设计结果施工的基层路用性能显著提高。     

振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用

通过室内试验研究了振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用,分析了振动时间对水泥稳定碎石混合料最大干密度的影响,对比了振动法与重型击实设计方法对试验结果的影响。结果表明:最佳振动时间与混合料的级配关系密切,一般为2～3 min;与传统的重型击实法相比,振动法得到的混合料密度偏高,最佳含水量偏低,7 d无侧限抗压强度偏大。     

振动法设计的水泥碎石在青银高速公路上的应用

在详细分析目前水泥碎石混合料设计方法、评价指标的缺点的基础上,为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥碎石混合料,并应用于青(岛)-银(川)高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥碎石最大干密度较大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。实体工程检测结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石无侧限抗压强度与现场芯样的无侧限抗压强度基本吻合。采用优化的骨架密实型级配,并采用振动法设计的混合料在拌和、运输、摊铺及碾压中未发现明显离析,使用现有的施工设备,以振动法确定的最大干密度作为标准密度,基层压实度标准可定位于98%。严格采用振动法设计结果施工的基层抗裂能力显著提高。     

振动搅拌对水泥稳定碎石力学性能的影响与拟合分析

为分析振动搅拌水泥稳定碎石基层后期力学性能发展规律对工程质量的影响，进行7～180 d龄期振动搅拌与普通静力搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、间接抗拉强度和动态回弹模量试验，并着重对结果进行拟合与预测。研究结果表明：指数函数比双曲线函数更符合水泥稳定碎石强度发展的规律；7 d时，振动搅拌水泥稳定碎石的强度达到稳定后强度的60%以上，应非常重视该阶段的养生工作；在预测曲线中，28 d前水泥稳定碎石各力学指标增长较快，在90 d后增幅明显减小，并都在270 d后趋于稳定；在相同龄期和水泥剂量时，振动搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、间接抗拉强度和动态回弹模量均比普通静力搅拌大。研究结果揭示了振动搅拌对水泥稳定碎石力学性能发展的影响规律，对振动搅拌水泥稳定碎石的施工具有一定指导意义。     

搅拌工艺对水稳碎石均匀性与强度的影响

为了研究搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料均匀性与强度的影响,采用集料筛分试验、水泥EDTA滴定试验以及无侧限抗压强度试验进行了普通搅拌工艺与振动搅拌工艺2种方案的对比研究。结果显示:第二次搅拌采用振动搅拌工艺,水稳混合料中关键筛孔通过率与水泥用量滴定结果的标准差与变异系数均明显减小,混合料搅拌均匀性得到显著改善;且显著提高了混合料7d与28d无侧限抗压强度,降低了强度标准差与变异系数。     

高速铁路软基深层搅拌桩施工工艺试验研究

通过高速铁路软土地基处理现场试验及水泥土室内试验,对深层搅拌桩的施工工艺进行了较系统的研究。结果表明:不同深层搅拌桩机型、相同机型不同机组的成桩强度均存在一定差异;施工时,选择施工队伍与选择机型同样重要;10 m复搅和全程复搅、增加复搅次数对桩体无侧限抗压强度影响不大,深层搅拌桩施工工艺宜用10 m复搅;不同地层对桩体无侧限抗压强度影响较大;浆喷桩桩长在12 m以内时,桩体无侧限抗压强度比较均匀,施工质量可控性较高。     

振动对水泥稳定碎石搅拌过程和性能的影响

为了研究振动对水泥稳定碎石搅拌过程及其性能的影响规律，通过对不同搅拌方式搅拌功率曲线的测试，结合水泥稳定碎石在搅拌过程中不同阶段的流变状态，分析振动对水泥稳定碎石搅拌过程的影响。在此基础上采用不同水泥掺量的C-B-1型和C-B-3型水泥稳定碎石混合料，开展振动搅拌与常规搅拌的对比试验，分析振动对水泥稳定碎石抗压强度、微观结构、干缩性能的影响。结果表明：水泥稳定碎石搅拌过程可根据搅拌功率变化趋势的拐点分为干拌阶段、弥散阶段、裹覆阶段和均匀阶段，混合料逐渐从弹性体转变为具有一定塑性的黏-弹性体；振动能量能减小混合料各组分间的内摩擦力，搅拌功率比常规搅拌方式低9.1%~15.2%，振动加快了各组分弥散阶段的搅拌过程，湿拌时间缩短了37.5%；与常规搅拌相比振动搅拌改善了水泥稳定碎石混合填充料的均匀性，微观结构均匀且致密，有更多的C-S-H凝胶使其抗压强度更高且强度变异系数更小；同强度标准时不同搅拌方式混合料水泥用量呈线性正相关，水泥节约量与水泥用量呈线性正相关，水泥节约率与水泥用量成反比例函数关系；振动搅拌混合料节约的水泥量随水泥用量的增加而增多；振动搅拌水泥掺量为5%的C-B-1型混合料时其平均最大干缩应变量要比常规搅拌的少20.4%，平均干缩系数少18.7%，且干缩系数变异性更小。     

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。     

细砂对水泥稳定碎石性能影响的研究

在缺乏石屑的地区,进行水泥稳定碎石设计时,可掺加部分细砂。通过试验研究揭示不同细砂掺量对水泥稳定碎石性能的影响规律:在一定的范围内,掺入细砂的水泥稳定碎石除了总收缩率有较大增加外（但仍满足规范要求）,其它各项性能均有所提高,尤其是抗冻性和疲劳特性;采用灰色系统评价表明,采用10 %细砂掺量的水泥稳定碎石将获得较好的力学性能。     

基于不同搅拌方式下的水泥稳定碎石力学性能及细观结构研究

搅拌工艺对水泥稳定碎石的力学性能有较大影响。为了分析振动和非振动搅拌技术对水泥混凝土的力学性能和细观结构的影响,文章采用不同的搅拌工艺制备试样进行研究。采用CT试验分析了水泥砂浆在粗集料表面的分布情况;通过开展不同应力状态下的强度、模量和疲劳试验来揭示搅拌技术的影响;分别建立了强度随加载速率和模量随应力水平的变化规律,采用与加载速率相关的应力比修正的S-N疲劳方程来表征其疲劳性能。研究结果表明,振动搅拌技术制备的水泥稳定碎石试件的砂浆在骨料中分布更加均匀,密实型更高;在相同的试验条件下,振动搅拌制备的水泥稳定碎石试件的强度、模量和疲劳寿命均高于非振动搅拌成型的试件;振动搅拌制备的试件的强度和模量随加载速率的增长速率更高;与非振动搅拌制备的水泥稳定碎石试件相比,振动搅拌制备试件的疲劳寿命应力敏感性更加稳定。     

缓凝剂在水泥稳定粒料中的应用研究

为了延长水泥稳定碎石的可施工时间,解决混合料远距离运输、高温天气施工、水泥凝结时间短的问题,用一定浓度的缓凝调节剂溶液替代拌合水,进行水泥凝结时间、水泥稳定粒料延迟、无侧限抗压强度试验。结果表明:采用缓凝剂和食用白糖作为缓凝调节剂都能达到延长水泥稳定粒料可施工时间的目的,采用白糖做缓凝调节剂具有更高的经济性。     

基于振动法设计的水泥稳定碎石施工质量控制

为了更好地模拟现场碾压工艺,柞小高速公路用振动法进行水泥稳定碎石混合料组成设计,并与重型击实法和静压成型法设计的结果进行对比分析。结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石混合料最大干密度大,含水量低,水泥剂量低。根据振动法设计结果特点,结合柞小高速公路实体工程应用情况,研究并提出了基于振动法设计的水泥稳定碎石施工技术,可供工程实践时参考应用。     

水泥稳定碎石基层离析原因及防治措施

通过分析高速公路工程水泥稳定碎石基层施工中产生离析的原因，指出配合设计、原材料质量和生产设备的设计缺陷等方面的影响，提出从原材料质量、机械拌和、车辆运输、摊铺等环节制定防止混合料离析的措施，保证施工质量。这些防治措施可为同类工程的施工提供参考。     

集料级配对水泥稳定碎石物理力学性能影响

采用正交试验设计方法,对16种集料级配的水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩等物理力学试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能的影响规律,研究结果表明:集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能有较大影响,集料级配组成不同,其物理力学性能各异,强度愈高,干缩变形愈大。     

搅拌方式对水泥稳定碎石混合料抗压强度的影响

为了提高水泥稳定碎石混合料的搅拌均匀性,改善抗压强度,采用正交试验的方法,对水泥质量比（用量,下文同）为4%的悬浮密实型混合料,通过分析振动搅拌条件下不同位置混合料的7 d无侧限抗压强度及其变异系数,确定搅拌时间、湿拌时间、振动频率和搅拌速度的合理取值与匹配,并在此基础上对3%、4%和5%水泥用量的悬浮密实型和骨架密实型混合料,开展振动搅拌与普通搅拌的对比试验,分析振动搅拌对水泥稳定碎石混合料抗压强度的影响。结果表明：在振动搅拌条件下,搅拌时间对混合料抗压强度的影响最大,振动频率和搅拌速度次之,湿拌时间的影响最小,并且随着各搅拌参数取值的增大,抗压强度增加且变异系数降低;在选用合理搅拌参数的基础上,振动搅拌能够显著提升混合料的强度指标,但随着水泥用量增加,振动搅拌混合料的强度提高率降低;与普通强制搅拌相比,振动搅拌悬浮密实型混合料的强度平均提高20.7%,骨架密实型混合料的强度平均提高16.1%,强度变异系数降低约40%;在相同的水泥用量下,振动搅拌和普通强制搅拌的骨架密实型混合料强度都明显高于悬浮密实型,但振动搅拌对悬浮密实型混合料更为敏感,强度提升幅度更大。