水泥稳定砖与混凝土再生集料基层的性能研究

为了研究水泥稳定砖与混凝土建筑垃圾再生集料基层性能,采用扫描电子显微镜和工业CT分别对砖渣、旧混凝土和新集料的表面与内部结构进行扫描,开展了再生集料与新集料的基本特性试验,并进行了对比分析;针对不同掺量再生集料,开展了4种水泥剂量稳定基层混合料的7d无侧限抗压强度试验以及质量分数为4%的水泥稳定基层混合料的不同龄期无侧限抗压强度、不同龄期劈裂强度、90d抗压和劈裂回弹模量、抗冲刷、抗冻融、干缩与温缩等一系列系统室内试验,对比分析了试验结果;铺筑了试验路并进行了跟踪监测。试验结果表明:与天然集料相比,再生集料表面微孔隙多且内部含孔隙或微裂隙,其密度小、吸水率大、压碎值大;随再生集料掺量的增加,混合料的最大干密度和最佳含水率分别呈近似线性减小和增大;随再生集料掺量的增加,混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压模量与劈裂模量均呈先增后减的变化规律,抗冲刷能力下降,抗冻融性能变化不大,干缩系数减小,温缩系数变大;7d无侧限抗压强度和90d劈裂强度均满足规范的要求;试验路性能良好,证明砖与混凝土再生集料用作半刚性基层材料是可行的。     

工业废渣路面基层材料试验研究

以钢渣、碎石为集料,通过实验室试验研究了水泥、水泥粉煤灰、石灰粉煤灰稳定路面基层材料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冲刷性能。结果表明,钢渣作为公路基层集料具有较碎石更为良好的性能。钢渣作为集料的基层材料强度高于碎石作为集料的基层材料;用水泥稳定钢渣可获得相对高的无侧限抗压强度,用石灰粉煤灰稳定钢渣获得相对高的劈裂强度。掺加粉煤灰的基层材料在180d龄期问抗压回弹模量保持增长,水泥稳定基层材料90d以后抗压回弹模量无明显增长。石灰粉煤灰稳定钢渣的回弹模量显著高于其他基层材料。水泥稳定钢渣抗冲刷性较水泥稳定碎石好,水泥粉煤灰与石灰粉煤灰稳定类用钢渣代替碎石作为集料对冲刷性能影响不明显。     

碎石掺量对水泥稳定花岗岩风化料材料特性的影响分析

从无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗冻性能、抗冲刷性能及收缩特性6个方面,对3种不同碎石掺量的水泥稳定花岗岩风化料的材料特性进行了试验研究。结果表明:增加碎石掺量可以改善水泥稳定花岗岩风化料的抗压强度、刚度、抗冻性能、抗冲刷性能及收缩特性;随碎石掺量的增加,材料的抗弯拉性能略有下降,但降幅很小,对材料整体性能的影响不明显;与碎石掺量由30%增加到40%相比,碎石掺量由20%增加到30%时材料性能的改善更为明显。从材料性能和经济效益两方面考虑,建议一般情况下水泥稳定花岗岩风化料底基层材料采用30%的碎石掺量,重载交通条件下的高速公路和一级公路底基层采用40%的碎石掺量。     

济钢转炉钢渣在路面基层中的应用研究

检测济钢转炉钢渣的化学成分及物理、力学性质,分析其用于路面基层材料的可行性.分别以不同水泥掺量制备水泥稳定钢渣无侧限抗压强度试件,测定其7d、28 d强度及浸水7d后的水稳定性.以相同的方法制备两种不同粉煤灰掺量的水泥粉煤灰稳定钢渣的无侧限抗压强度试件,测定其强度及水稳定性.通过与水泥稳定碎石力学性质的对比,表明水泥稳定钢渣及水泥粉煤灰稳定钢渣均具有良好的力学性能及水稳定性,济钢转炉钢渣可作为路面基层材料推广应用.     

半刚性基层表面抗冲刷性能试验与分析

路面面层与基层界面之间积存的自由水因压力变化而高速流动并产生泵吸效应,将冲刷基层表面并导致路面损坏。为评估半刚性基层表面抗冲刷性能和防冲刷措施效果,基于半刚性基层材料的冲刷原理,利用混凝土振动台、沥青混合料车辙试验机进行振动水流冲刷和轮碾冲刷试验。通过两种基层材料、3种防冲刷措施的试验对比,确认水泥稳定级配碎石的抗冲刷性能优于水泥稳定砂砾;乳化沥青透层、土工布对减少半刚性基层材料的表面冲刷有较好的效果,冲刷量可下降60%~80%以上,最高降低94.4%;按抗冲刷效果排序,乳化沥青透层+土工布土工布乳化沥青透层;与未冻融的试件相比,冻融试件的冲刷量稍有增大;冻融循环条件下,所采用的三种抗冲刷措施效果保持良好。对于水泥混凝土路面,设置缩缝传力杆时,相对无传力杆路面,冲刷量可减少40.7%~66.3%。试验结果表明:振动水流冲刷试验的基层材料冲刷量总体大于轮碾冲刷试验结果,但总体规律一致。在无法定量分析半刚性基层材料抗冲刷性能的情况下,两种冲刷试验方法能够对基层材料的抗冲刷性能和防冲刷效果进行对比分析。     

水泥掺量及新集料用量对冷再生混合料性能影响的试验研究

选取实际工程中半刚性基层旧料,采用3种不同级配组合和3种不同水泥用量,测试水泥剂量和碎石掺量与最佳含水量和最大干密度的关系,测定和评价抗压强度、劈裂强度、刚度、水稳定性、冻稳定性能、抗冲刷性能抗、收缩性能等指标,得出相关结论。     

建筑垃圾回填道路基层材料关键技术研究

随着低碳可循环建造技术的提升,建筑垃圾用于道路基层回填应用技术也日趋成熟.研究采用0％～50％不同再生骨料掺量制备再生水泥稳定碎石,并对其最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能进行研究.结果表明:再生骨料的增加会使得稳定碎石材料的最大干密度、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能下降,其中,抗冲刷性能受再生骨料掺量变化最为敏感.综合各主要性能变化规律,研究建议建筑垃圾回填道路基层材料中再生骨料的掺量应控制在30％以内.     

水泥稳定碎石基层合理强度的探讨

针对当前我国高速公路水泥稳定碎石基层严重开裂的情况,文章依据水泥稳定碎石基层材料90d龄期的劈裂强度σsp限值以及劈裂强度与无侧限抗压强度的相关关系,推知水泥稳定碎石7d龄期的无侧限抗压强度限值。经水泥稳定碎石劈裂强度限值合理性检验以及施工、设计检验,推荐了水泥稳定碎石上、下基层合理强度取值范围,对防止水泥稳定碎石基层收缩开裂具有重要意义。     

潮湿路基水泥改良细粒土的无侧限抗压强度

针对国内南方潮湿路基设计与施工的相关问题,选取新建公路路基的粉土、黏土及淤泥质土等3种典型土样作为研究对象,采用水泥处治技术进行改良,分析不同含水率、水泥掺量及养生龄期对3种土样无侧限抗压强度的影响.研究结果表明:对3种土样而言,含水率与无侧限抗压强度成反比关系;水泥掺量与无侧限抗压强度成正比关系;龄期在7～14 d内...     

公路基层材料抗冲刷试验研究

在分析路面产生水损害过程的基础上,研制了能模拟路面材料冲刷过程的试验设备,并利用该设备进行了9种基层材料配比设计的冲刷试验,得到了冲刷次数和冲刷深度的关系,提出了半刚性基层抗冲刷试验指标,分析了基层抗刷能力的影响因素。     

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。     

赤泥做道路基层材料的试验研究

在分析山东铝业赤泥理化性质的基础上,进行了赤泥做道路基层材料的配制和试验研究。试验研究表明:选用适当的配比,赤泥道路基层强度可满足高等级公路的要求,7d抗压强度可达到2 0MPa以上,28d强度3 0MPa以上,赤泥基层与传统的半刚性基层材料相比具有强度高、回弹值大等优点。这不仅可拓宽道路基层材料的应用范围,而且可使赤泥变废为宝。     

基于地聚合物再生混凝土的道路基层结构力学性能研究

地聚合物再生混凝土是将粉煤灰、氢氧化钠溶液及水玻璃的混合物作为胶凝材料,将废弃混凝土破碎后重新筛分作为集料,按照一定的配合比浇筑成新的混凝土材料。再生混凝土材料由于其组成材料的质量难以控制,用于道路基层时必须经过严格的试验验证。利用试验的方法,得到了再生混凝土不同胶凝材料掺量下7、28、90 d的抗压强度,90 d龄期的劈裂强度和90 d龄期的无侧限抗压回弹模量3个力学指标,通过3个指标分析,胶凝材料掺量在5%~7%时,再生混凝土材料的力学性能符合相关规范要求。     

灰色关联聚类在半刚性基层材料性能优化指标确定中的应用

进行半刚性基层材料的性能评价时,传统方法往往需要全面考虑强度(抗压强度)、稳定性(抗冻性、干缩性、温缩性和抗冲刷性)和疲劳性能。文章利用半刚性基层材料抗压强度与其他性能指标之间的关系,采用灰色关联聚类分析方法,获得了半刚性基层材料的性能优化指标———综合压缩模量。结果表明,灰色关联聚类方法是指标分类或同类因素归并的有效方法,可在半刚性基层材料的性能优化时使用;采用综合压缩模量作为半刚性基层材料的性能优化指标,具有可行性和实用性,可在沥青路面材料设计和结构设计中推广使用。     

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。     

电石渣/磺酸稀释剂稳定路面基层性能分析

为进一步提高粒料类基层强度,降低传统稳定剂生产使用过程中产生的高碳排放量。文中选用电石渣/磺酸基地聚合物稳定粒料类基层,通过改变磺酸稀释比例、电石渣/磺酸比例及养护条件,对无侧限抗压强度、应力-应变分析的变化规律进行研究,确定最适宜的磺酸稀释比例及电石渣/磺酸比。结果显示,地聚合物最佳掺量为6%,且磺酸稀释比例为300 mL/1 000 mL、电石渣/磺酸比为6∶4时,无侧限抗压强度最高,3 d强度为1 388.9 kPa, 7 d强度为1 986.33 kPa;对比未处理集料,添加地聚合物后,3种不同养护条件下试件7 d无侧限抗压强度分别提高了104%,128%,176%。因此,利用电石渣/磺酸对粒料类基层进行稳定固化,协同提升效果明显,基层强度显著提升。     

掺玄武岩纤维水泥稳定再生碎石基层性能研究

针对不同的建筑垃圾掺量,通过抗压强度试验、抗弯拉强度试验、干缩性能试验、抗冲刷性能试验、抗冻性试验、抗疲劳性能试验,研究掺加玄武岩纤维对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响.试验结果表明:掺加纤维后,水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度增大,干缩系数降低,28 d冲刷质量损失率降低,冻稳系数增大、90 d疲劳寿命提高;随着建筑垃圾掺量的增大,水泥稳定建筑垃圾的路用性能逐渐降低.建筑垃圾掺量为100％时,掺纤维水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度分别比不掺纤维的水泥稳定建筑垃圾增大了10.1％、17.1％,28 d干缩系数降低了19.4％,冲刷损失率降低了14.6％,冻稳系数增大了2.4％,疲劳寿命增大了26.7％(应力比为0.6)、12.6％(应力比为0.7).建筑垃圾掺量小于等于75％、纤维掺量为0.06％时,水泥稳定建筑垃圾可应用于重交通荷载等级下高速公路基层中.     

掺钢渣水泥稳定碎石配合比优化设计及路用性能研究

为分析萍钢钢渣代替碎石对水泥稳定碎石基层的影响,参照半刚性基层水泥稳定碎石配合比设计方法,对3种结构类型、9种级配的萍钢钢渣混合料进行5%水泥剂量的7 d抗压强度试验,确定最优级配;进行5种钢渣掺量水泥稳定碎石混合料抗压强度试验、弹性模量试验、干缩试验和温缩试验并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥稳定钢渣的级配以骨架密实细型级配为最优;以60 d强度为优化目标比7 d强度更合理;掺钢渣水泥稳定碎石的强度、弹性模量及干缩性能优于水泥稳定碎石,但其温缩性能降低。     

水泥稳定土基层施工过程质量监控分析

采用7d无侧限抗压强度为设计指标进行水泥稳定土配合比设计,施工过程中现场取水泥稳定土混合料样品,检测其7d无侧限抗压强度;采用灌砂法对基层压实度进行检测,并采用手持落锤式弯沉仪对龄期3d的路面结构进行弯沉及回弹模量检测。结果表明,水泥稳定土无侧限抗压强度随着龄期的增长而增大,其中37d龄期增长速率最快,增幅64%,7d后增长缓慢;通过提高混合料压实度能提高水泥稳定土结构层的承载能力;水泥稳定土的养生龄期与无侧限抗压强度存在良好的对数关系,弯沉与回弹模量存在良好的指数关系。     

水泥磷石膏稳定材料用于路面基层的探究

研究磷石膏的物理力学性质,分析磷石膏作为工程材料的可行性,采用不同掺量的固体固化剂和液体固化剂(掺量0.5%)改良水泥磷石膏稳定材料,进行素水泥磷石膏材料以及各种改良材料的水稳定性和7d、28d无侧限抗压强度试验,研究水泥磷石膏材料的水稳性能和力学性能,分析强度形成机理,对其作为路面基层材料的可行性进行评价。结果表明:磷石膏的物理力学性质类似于土,改性或改良后的磷石膏是一种良好的工程材料;水泥磷石膏稳定材料具有较好的水稳定性,固剂和液剂均明显提高水泥磷石膏稳定材料的无侧限抗压强度,且固剂掺量为1%时改良效果最佳;素水泥磷石膏稳定材料和两种改良水泥磷石膏稳定材料可满足不同等级和不同交通类型的路面基层材料的强度要求。