DHT土凝岩稳定风积沙底基层路用性能研究

以二秦高速公路为工程背景,进行了DHT土凝岩固化剂稳定风积沙底基层的试验研究.通过无侧限抗压强度试验、击实试验、红外光谱试验、温缩试验,比较了DHT土凝岩和水泥两种固化剂对风积沙的固化效果,以及温度对固化效果的影响,探究了DHT土凝岩稳定风积沙的工作机理,并就用于公路底基层的可行性进行了分析.结果 表明:在两种固化剂稳定风积沙混合料含水率低于最佳含水率的情况下,土凝岩混合料试样干密度的灵敏度明显高于水泥混合料试样,便于实际施工;土凝岩固化剂掺量大于9％时,土凝岩稳定风积沙混合料7d无侧限抗压强度符合公路路基底基层的强度规范要求;土凝岩稳定风积沙混合料受温度的影响小于水泥稳定风积沙混合料,在高温区间存在较大的温度应力应变,但在平均年气温较低的寒冷地区应用是可行的;红外光谱证明,土凝岩中氨基、巯基等基团通过水化反应将风积沙胶结在一起形成空间网状结构,使土凝岩混合料获得强度.     

基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究

针对水泥稳定碎石基层施工中存在诸如开裂、压实度超百、水泥剂量高等一些问题.从级配、试验手段、现场质量控制等方面对此进行了系统理论分析与试验研究.利用振动击实仪通过逐级填充方法,并结合理论计算和试验研究,确定了水泥稳定碎石骨架密实级配范围,通过振动法确定最大干密度和最佳含水量,并成型试件测试7d无侧限抗压强度.试验结果表明,与传统设计法相比,振动法设计的水泥稳定碎石最大干密度要大1.02～1.04倍、含水量小0.5%～2.0%、强度约为传统设计法的2.2倍.实体工程应用效果表明,振动法所确定的级配不易离析、便于施工,设计的水泥稳定碎石基层具有良好的抗裂性能;结合实体工程应用.提出了振动法设计的水泥稳定碎石现场质量技术要点;经济社会效益分析表明,振动法设计的水泥稳定碎石基层可节约水泥约30%左右.因此,振动法设计的水泥稳定碎石基层具有广阔的应用前景.     

水泥就地冷再生基层施工应用研究

结合西宝南线水泥就地冷再生试验段,研究了水泥就地冷再生基层的施工应用。对试验段的旧料取样进行筛分、配合比设计试验,和外掺量、最佳含水量、最大干密度、抗压强度试验。依据工程实例介绍了冷再生基层施工工艺流程和施工质量控制要点,并现场取样测定无侧限抗压强度、含水量、灰剂量、压实度等技术指标,检测结果满足路面基层的规范要求。     

水泥稳定三渣基层回收料的设计与性能研究

将三渣基层回收料替代天然集料用于水泥稳定碎石基层中,通过击实试验确定混合料的最大干密度和最佳含水量;探讨了级配、养生龄期、水泥剂量等因素对混合料性能的影响,并对比分析了水泥稳定三渣基层回收料与普通水泥稳定碎石性能的差异;根据试验结果与规范要求,阐述了水泥稳定三渣基层回收料适用的道路等级。结果表明:随着养生龄期的延长、水泥剂量的增加,混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冻能力等指标都有所提高;满足一定条件的水泥稳定三渣基层回收料可用于不同交通等级道路的基层。     

水泥稳定钢渣道路基层材料工程应用研究

采用纯钢渣和钢渣粗集料加玄武岩细集料制备两种水泥稳定半刚性基层材料，通过击实试验确定了相应的最佳含水量和最大干密度，7 d无侧限抗压强度能够满足规范要求。使用纯钢渣混合料的半刚性基层材料，随着龄期的延长钢渣的活性逐渐显现，使得后期的抗压强度和回弹模量更高；膨胀率试验结果表明水泥稳定钢渣半刚性基层材料具有合格的稳定性。     

浅谈集料吸水率偏大的水泥稳定碎石配合比设计

在进行水泥稳定碎石配合比设计时,首先应进行标准击实试验确定该种材料组成的最大干密度及最佳含水量,而试验规程规定在进行水泥稳定碎石标准击实试验时应将未加水泥的试样加水浸润2h以上,这对吸水率偏大的集料来说,会造成试验所得的混合料最佳含水量偏大,从而严重影响到按此最佳含水量成型的试件强度.通过对比试验,得出对于吸水率偏大的...     

水泥稳定碎石基层含水量对回弹模量影响的试验研究

路面半刚性基层的无侧限抗压强度与基层含水量的变化有关。采用现场承载板法测试了不同含水量基层的回弹模量,得出不同水泥掺量的水泥稳定碎石的含水量与回弹模量的关系。研究结果表明:水泥稳定碎石的回弹模量随着含水量的增大而减小。在低含水量和高含水量情况下,回弹模量变化趋势都较为平缓,当水泥稳定碎石的含水量状态处于第一界限含水量与第二界限含水量之间时,基层回弹模量对含水量的变化较为敏感。通过对比分析得出无侧限抗压强度高的水泥稳定碎石基层对含水量的变化最为敏感,从另一方面说明水泥掺量越大,基层回弹模量对含水量越敏感。基于试验结果,建议基层含水量应控制在4.5%最优含水量附近,可保证基层无侧限抗压强度不至于降低过大。     

建筑废弃物再生水泥稳定基层的配合比设计与力学性能

为探究建筑废弃物再生骨料应用于道路基层的适用性和可行性,通过室内试验分析了再生骨料原材料的基本性能,以及级配、再生骨料粒径、水泥用量等对再生混合料最大干密度、最佳含水量和力学强度的影响。结果显示:随再生骨料用量的增加,混合料最大干密度呈下降趋势,最佳含水量呈线性增加趋势,无侧限抗压强度代表值逐渐衰减,试验数据离散性增加;水泥用量在3.0%～4.0%范围内,采用5～10mm再生骨料的混合料7d无侧限抗压强度代表值均能满足底基层强度的要求。     

低剂量水泥厂拌冷再生二灰碎石混合料设计及试验段铺筑

水泥厂拌冷再生技术可100%利用原路面半刚性基层材料,节省石料,保护自然资源,降低工程建设成本。针对江都至六合高速公路改造工程中产生的二灰碎石铣刨料,首先,基于两种成型方式确定不同水泥含量2. 0%、2. 5%、3. 0%和3. 5%的冷再生混合料最佳含水量和最大干密度;其次,制备水泥冷再生二灰碎石混合料试件,开展其无侧限抗压强度试验评价,确定满足性能需求的低剂量水泥含量为2%,以降低基层干缩开裂;最后,开展试验段铺筑,施工过程和施工后的质量控制检测,其材料组成和强度等指标均满足设计要求,路面厚度、平整度和压实度评价满足施工质量验收标准。研究结果表明低剂量水泥冷再生二灰碎石底基层的工程铺筑效果满足相关技术要求,为该技术在高速公路中的推广应用提供技术支撑。     

振动法水泥稳定碎石劈裂强度合理范围研究

为提出反映水泥稳定碎石开裂破坏模式的材料组成设计指标,进而完善水泥稳定碎石材料组成设计指标体系,通过振动法确定混合料物理参数并成型试件,对不同水泥剂量和养生龄期试件进行劈裂强度试验。试验表明,混合料最大干密度为2.39~2.47g/cm3,最佳含水量为4.2%~5.4%;劈裂强度随水泥剂量增加而提高,随龄期增长曲线相似。研究建立了可靠的劈裂强度预估模型,并以Ri90/93.7%作为极限劈裂强度Ri!,且由53.7%Ri!确定7d劈裂强度。给出与(100,18)等效作用的基层层底拉应力范围0.325 4~0.332 7 MPa,确定了不同交通等级振动法水泥稳定碎石7d劈裂强度的合理范围。     

确定水泥稳定碎石最佳含水量和最大干密度的方法探讨

为解决水泥稳定碎石通过击实试验很难得到规律良好的击实曲线的缺陷,首先通过标准击实法得出水泥-石屑的最大干密度和最佳含水量,然后根据结合料的击实原理及原材料的本身特性,提出水泥稳定碎石的最佳含水量和最大干密度的理论计算公式,并与室内振动击实法和现场灌砂法试验结果进行对比验证其准确性。通过对比分析可知:理论计算的最佳含水量与振动击实试验结果相比仅差0.1%~0.2%,最大干密度与现场灌砂法确定的最大干密度接近,并且稍大于振动击实法和现场灌砂法确定的最大干密度,因此按理论计算的最大干密度为标准,在现场实测压实度时就避免了出现超100%的现象。     

榆林地区风积沙的工程分类

为了研究榆林地区风积沙的工程技术分类,依托陕西省榆林市境内穿越风积沙地区的国道210陕蒙段和省道204榆靖段的改扩建工程,采集沿线风积沙样,对沙样进行了筛分、含泥量、液塑限等试验,分析了筛分试验结果和级配指标,确定了风积沙分类的划分依据,对榆林地区风积沙进行了工程分类,并通过击实和强度试验,进行了验证性分析。研究结果表明:榆林地区风积沙颗粒粒径主要分布在0.075mm~0.3mm之间,陕蒙段风积沙的砂粒含量整体大于榆靖段;沙样区分应采用方孔筛颗粒分析,确定0.15mm为风积沙分类的关键筛孔;依据0.15mm筛孔通过率,将该地区风积沙划分为3类,即A类(通过率小于30%)、B类(通过率在30%~60%之间)和C类(通过率大于60%);建立细度模数和0.15mm筛孔通过率的关系,进一步说明了0.15mm筛孔通过率作为分类指标的合理性;水泥稳定3种风积沙的最佳含水率、最大干密度和7d无侧限抗压强度具有明显的区别,验证了文中风积沙分类方法的实用性。     

水泥改良海南滨海砂路用性能研究

通过XRD射线衍射、筛分试验对海南东南部滨海砂的基本物理性质进行了研究,并对水泥改良砂开展了击实、压缩、承载比、无侧限、微观试验,论证了水泥改良方案的可行性。结果表明:海南砂,素砂和水泥改良砂最优含水率为11.5%~13.1%,最大干密度则随着水泥掺量的增加而增加。水泥掺量为2%,6%,10%的改良砂养护1个月后压缩模量、承载比均满足相关规范要求。水泥掺量10%的改良砂养护1周及水泥掺量6%的改良砂养护2周的强度能够满足二级及以下等级公路底基层填料的要求,用作路基填料时,建议水泥掺量在6%以上。     

风积沙压缩特性的影响因素试验研究

为探究干密度、含水率及含泥量三因素对风积沙压缩特性的影响,通过单轴固结仪,分别对不同初始干密度、含水率及含泥量的风积沙试样进行室内侧限压缩试验,进而得到风积沙压缩模量和压缩系数在不同条件下的变化规律,并采用统计学方法分析各因素对风积沙压缩性能的影响。结果表明:风积沙具有低压缩性;干密度、含水率及含泥量三因素对风积沙的压缩性能有非常显著的影响;干密度和含水率两因素之间存在交互作用,这一作用对试验指标的影响也非常显著。     

中粗砂改良膨胀土的物理性质试验研究

通过对膨胀土掺加不同比例的中粗砂，开展液塑限试验和击实试验，研究了中粗砂改良膨胀土的液限、塑限和塑性指数变化特性以及击实特性，探讨中粗砂作为膨胀土路基改良剂的可行性。结果表明:随着中粗砂掺量的增加，膨胀土的液限、塑限和塑性指数逐渐降低；最大干密度随着中粗砂掺量的增加呈一元三次函数关系增大，最优含水量则呈一元二次函数关系逐渐减小，最大干密度随最优含水量的增大呈一元二次函数关系减小。     

风积沙的毛细性及其盐胀的室内试验研究

通过毛细水上升高度试验，得出了风积沙在最佳含水量、不同压实度条件下的毛细水上升高度数据；通过室内盐胀试验得到了不同含盐量风积沙的盐胀量，并分析了含盐量及温度与盐胀量的关系。     

含硫酸钠风积沙路基土土-水特征曲线试验研究与模型修正

针对中国西北部沙漠地区风积沙路基土出现的硫酸钠盐渍化现象，为探究水盐耦合效应对含硫酸钠风积沙路基土水力、力学性质的影响，实验室配置不同Na₂SO₄盐分含量的风积沙路基土试样，基于ASTM D5298-16规范中滤纸法测试其基质吸力、总吸力并绘制土-水特征曲线，分析含盐量对基质吸力、总吸力土-水特征曲线的影响规律，在v-G模型的基础上进行含盐量修正，建立可以考虑水盐耦合效应的风积沙路基土土-水特征曲线模型并通过试验数据对模型拟合验证。结果表明：Na₂SO₄盐分含量对风积沙基质吸力、渗透吸力和总吸力均有影响，当体积含水率较高时，含盐量主要通过影响渗透吸力而对总吸力影响较大，而当体积含水率较低时，含盐量会对基质吸力产生一定影响；含盐量改变主要对v-G模型中参数a产生影响，含盐量修正后的v-G模型在拟合阿拉善地区含硫酸钠风积沙路基土基质吸力和总吸力土-水特征曲线时适用性较好。研究结果可为该类土体相关工程实践提供理论指导。     

风积沙路基土土-水特征曲线温度效应研究

风积沙非饱和土是沙漠地区公路路基主要填筑材料，其力学性能受赋存气候环境温度影响显著。为研究温度变化对风积沙路基土土-水特性影响规律，在考虑温度对非饱和土表面张力和润湿系数综合影响的基础上，推导建立能够反映温度变化效应的土-水特征曲线模型方程，并基于ASTM D5298滤纸法测试不同干密度风积沙路基土土样在20℃、40℃和60℃条件下达到平衡时的土-水特征曲线，验证建立模型的合理性。结果表明：风积沙土-水特征理论模型曲线与实测值吻合良好，相关系数均在0.93以上，模型合理有效；在高温或低吸力区，温度对风积沙土-水特性影响显著，随着温度升高，土-水特征曲线整体向右下方偏移；在含水率较低的高吸力区，风积沙基质吸力对干密度变化更加敏感，干密度越大，基质吸力越大。所得结论为利用非饱和土理论研究风积沙路基土力学性能奠定了理论基础。     

风积砂路基回弹模量研究

通过风积砂路基大型试槽试验,研究了不同压实度、不同含水量对砂基回弹模量的影响,发现风积砂路基的回弹模量与压实度有相关性很好的三次多项式关系,而受水的影响极小;通过大量试验分析,提出了风积砂路基回弹模量建议值。