纤维增强水泥稳定碎石路用性能研究

本文选取玄武岩纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维三种常用工程纤维,系统研究纤维种类和掺量对对水泥稳定碎石混合料抗拉强度、抗压强度、抗压回弹模量和干燥收缩等性能的影响规律,以期为经济抗裂型水泥稳定碎石配合比设计提供参考。试验结果表明纤维的掺入对水泥稳定碎石抗压强度影响较小,对劈裂强度、抗压回弹模量、干缩系数和温缩系数影响均较为显著。玄武岩纤维对水泥稳定碎石劈裂强度和抗压回弹模量影响最为显著,聚酯纤维改善干缩系数效果最好,聚酯纤维和聚丙烯纤维改善温缩系数效果相当。     

膨胀剂、聚丙烯纤维对水泥稳定碎石力学性能的影响

在水泥稳定碎石中掺加适量膨胀剂、聚丙烯纤维可以改善水泥稳定碎石的抗裂性能,但同时也会影响水泥稳定碎石的力学性能;通过对掺加膨胀剂、聚丙烯纤维的水泥稳定碎石和不掺加任何添加剂的水泥稳定碎石3种类型材料的强度、刚度、抗冻性能的试验结果比较分析得到如下研究结果:掺加膨胀剂、聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的干缩抗裂性能有显著地改善,并使水泥稳定碎石的强度、刚度和抗冻性能有一定提高.掺加膨胀剂与掺加聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的强度、刚度、抗冻性能的影响程度及变化规律不同.     

聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂性能试验研究

为有效解决水泥稳定碎石材料易产生裂缝的问题,将聚酯纤维掺加到水泥稳定碎石中以防止其收缩开裂。通过干缩和温缩试验,研究了不同掺量的聚酯纤维对水泥稳定碎石收缩开裂的影响,获得了干缩系数和温缩系数,并提出了聚酯纤维适宜的掺量。结果表明:聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂效果显著。     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

玻璃-聚酯混掺纤维水泥稳定碎石收缩性能研究

为了减小水泥稳定碎石材料的收缩变形,提高水泥稳定碎石基层材料的抗裂能力,本文将聚酯纤维与玻璃纤维,以单掺和复掺两种不同方式掺加入水泥稳定碎石中,研究纤维种类、掺量和龄期对水泥稳定碎石力学性能和收缩性能的影响规律。试验结果表明:掺加纤维可以提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度,改善基层材料的收缩性能,其中玻璃—聚酯纤维混合掺加入基层材料中,能够显著改善水稳碎石材料的力学性能和收缩性能。     

振动搅拌对水泥稳定碎石干温缩性能的影响

为了提高水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能,通过振动搅拌与普通强制搅拌的对比试验,研究了不同搅拌方式对水泥稳定碎石半刚性基层材料干缩、温缩系数的影响。研究结果表明,振动搅拌技术使得水泥稳定碎石半刚性基层材料的干缩、温缩系数都有所减小,在一定程度上提高了水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能。     

聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究

通过对比研究聚丙烯纤维水泥灰土稳定砂和普通水泥灰土稳定砂各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和干缩系数等路用性能指标,认为聚丙烯纤维能够显著改善水泥灰土稳定砂材料的路用性能,尤其在抗裂性能方面具有明显的优势。最后,通过现场试验和追踪调查,结果表明加入聚丙烯纤维能够减少裂缝病害。     

聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究

为解决水泥灰土稳定砂的收缩裂缝,通过聚丙烯纤维水泥灰土稳定砂和普通水泥灰土稳定砂各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和干缩系数等路用性能指标的研究,认为聚丙烯纤维能显著改善水泥灰土稳定砂材料的路用性能,尤其在抗裂性能方面具有明显的优势。通过现场试验和追踪调查表明,加入聚丙烯纤维能减少裂缝病害。     

水泥稳定碎石抗裂性能指标研究

目前通常采用干缩抗裂系数[r]=εmax/αd和温缩抗裂系数[W]=εmax/αt两大指标来评价水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能.但试验研究中发现平均干缩系数αd和温缩系数αt存在变化无规律等特点,用其作为评价指标存在质疑.通过试验研究,提出采用压折比和抗裂安全系数作为水泥稳定碎石基层材料抗裂性能的评价指标.     

聚丙烯纤维改善水泥稳定碎石抗裂性能的研究

为了减少水泥稳定碎石基层材料的开裂破坏,向水泥稳定碎石材料中掺加了适量聚丙烯纤维。通过对比研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数等路用性能指标,认为聚丙烯纤维能够显著改善水泥稳定碎石材料的路用性能。并通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量,进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。     

水泥粉煤灰稳定碎石基层结构抗裂性能研究

采用专用的仪器设备,分别对水泥稳定级配碎石和水泥粉煤灰稳定级韶碎石2种结构在不同水泥剂量和不同粉煤灰含量时的干燥收缩系数和温度收缩系数进行测定,并对2种结构试验路的裂缝进行观测,得出了加入适量的粉煤灰不会降低水泥稳定碎石结构抗裂性能的结论。相反,通过材料的合理组合,在保证结构强度不变的情况下,降低水泥的剂量,改善了结构抗干缩性能,从而增强了结构的总体抗裂性能。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性试验研究

根据大量试验结果,分析了试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性(平均干缩系数)的影响,得出了相应的影响规律。结果表明:聚丙烯纤维的掺加对水泥稳定碎石平均干缩系数有显著的降低;随着试验龄期的增长,平均干缩系数不断减小;在本文聚丙烯纤维掺量的范围内(体积掺量小于1‰),随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石平均干缩系数有不断减小的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石平均干缩系数逐渐增加。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石温缩性能试验研究

根据大量试验结果,分析了试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石平均温缩系数的影响,得出了相应的影响规律。结果表明,聚丙烯纤维的掺加对水泥稳定碎石平均温缩系数有显著的降低;随着试验龄期的增长,平均温缩系数不断增长;在聚丙烯纤维掺量的范围内(体积掺量小于0.1%),随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石平均温缩系数有不断减小的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石平均温缩系数逐渐增加。     

橡胶纤维水泥稳定碎石路用性能研究

对公路基层广泛采用的水泥稳定碎石的路用性能进行研究,采用橡胶颗粒混掺聚丙烯纤维增强该种稳定材料的路用性能。根据材料抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度、冻融劈裂及材料干缩试验验证橡胶纤维水泥稳定碎石基层的路用性能改善结果。结果表明,传统水泥稳定碎石基层混掺橡胶颗粒及聚丙烯纤维后,抗拉强度、抗冻性、干缩特性均有明显改善。采用该种材料可以有效降低车辆荷载作用下基层开裂的概率,对降低半刚性基层沥青路面反射裂缝有重要意义。     

聚酯纤维和聚丙烯纤维水泥稳定碎石力学性能研究

通过大量室内试验,研究了聚酯纤维及聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等力学性能的影响。结果表明:聚酯纤维和聚丙烯纤维都可以大幅度地提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度,降低抗压回弹模量;给出了纤维最佳质量掺量,聚酯纤维约为0.07%,聚丙烯纤维约为0.05%;相同龄期、相同纤维掺量的情况下,聚酯纤维水泥稳定碎石比聚丙烯纤维水泥稳定碎石的强度高、回弹模量低。同时,根据试验结果分析,得出了聚酯纤维、聚丙烯纤维掺量与水泥稳定碎石各力学性能指标的回归关系式。     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

低水泥剂量稳定级配碎石综合收缩性能评价指标的研究

为了有效且全面地评价低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能,对其收缩性能进行深入研究,以弥补现有评价方法的缺失,本文根据低水泥剂量稳定级配碎石室内收缩性能试验分析,综合考虑干缩、温缩的影响,并结合辽宁地区的气候及地理条件,对辽宁自然区域进行沥青路面使用性能综合划分,提出综合抗裂性能系数K,确定干缩和温缩缩裂性能权重系数和相关的评价标准。水泥掺量为2%的低水泥剂量稳定级配碎石的综合收缩性能比水泥掺量为3%的综合收缩性能优越,故此在满足强度要求的前提下,降低水泥掺量,可提高低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能;综合抗缩裂性能系数K,能有效且全面地评价辽宁地区低水泥剂量稳定级配碎石基层材料的收缩性能,为低水泥剂量稳定级配碎石基层的应用提供参考。     

水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣干缩抗裂性能研究

为了研究煤气化多孔炉渣制备的水泥(粉煤灰)稳定炉渣的干缩抗裂性能,该文对比分析了水泥稳定碎石、水泥稳定炉渣、水泥粉煤灰稳定炉渣的干缩应变、失水率和干缩抗裂系数.结果 表明:与水泥稳定碎石相比,水泥稳定炉渣的最佳含水率高、失水周期长、干缩应变小,干缩抗裂系数明显提高;粉煤灰具有缓冲压力、填充密实、胶结骨料的作用,水泥粉煤灰稳定炉渣的劈裂强度高于水泥稳定炉渣,而干缩系数低于水泥稳定炉渣,因而具有更大的干缩抗裂系数.工程试验也表明,水泥(粉煤灰)稳定炉渣具有良好的干缩抗裂性.     

聚丙烯纤维增强再生水泥稳定碎石基层材料性能研究

通过对0 %～0.4 %掺量聚丙烯纤维（PP）和0 %～60.0 %再生骨料（RA）进行了30组再生水泥稳定碎石材料组成设计,开展了无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩系数及疲劳寿命性能试验研究。结果表明:采用0.3 %聚丙烯纤维可显著提升再生水泥稳定碎石相关性能,稳定碎石材料的疲劳寿命和劈裂强度受再生骨料掺量的变化最为敏感;在综合保障再生水泥稳定碎石性能的基础上,再生骨料利用率最大可达到50.0 %。     

掺膨胀剂水泥稳定碎石抗裂性能研究

水泥稳定碎石的抗裂性能一直是半刚性基层路面路用性能研究中的热点。为了减小水泥稳定碎石的收缩变形量,增强结构的抗裂能力,文中在水泥稳定碎石中掺入膨胀剂,通过相关试验分析了不同膨胀剂掺量下水泥稳定碎石强度、收缩性能的改善程度。结果表明,水泥稳定碎石中掺入适量膨胀剂能在一定程度上抑制裂缝的产生,改善其干缩、温缩变形性能,增强其抗裂性能;最佳膨胀剂掺量为5%。