PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究

针对PVA纤维水泥稳定碎石尚无严格的纤维拌和均匀性评价方法问题,用Image-Pro Plus中的AOI提取了不同状态的PVA纤维,结合数字图像处理技术及加权四边距标准差理论,选用拌和时间对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性开展研究,得出了判断PVA纤维拌和均匀性的评价方法,并进行了试验结果分析。试验结果表明:PVA纤维加权四边距标准差可以对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性进行评价。     

振动搅拌水泥稳定碎石在京新高速路面的应用

针对传统拌和方式下水泥稳定碎石基层混合料拌和均匀性差、成品混合料时常存在干燥露白现象等问题,以京新高速公路白明段路面施工项目为依托,对普通搅拌与振动搅拌作用下的水泥稳定碎石混合料外观以及矿料级配进行分析研究。结果表明:振动搅拌作用使混合料中的水与集料充分接触,水泥、水与集料达到充分均匀弥散的状态,细集料均匀包裹粗集料,且矿料级配变异性小于普通搅拌作用,有利于水泥稳定材料耐久性和强度的提高。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价

为了准确评价PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,提出一种新的评价方法,该方法以质量分数比例系数和离差系数为拌和均匀性指标。为验证其可行性,以拌和时间为单因子变量进行拌和均匀性试验研究。结果表明:该PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性评价方法合理、可靠,具有可行性,也可用于评估其他纤维水泥基材料的拌和均匀性。     

纤维水泥稳定碎石室内拌和工艺试验研究

掺加纤维可有效改善水泥稳定碎石(CSM)基层材料的抗裂性并提高其强度。在依托室内物理试验研究纤维水泥稳定碎石(FCSM)路用性能的工作中,重要环节之一是如何提高纤维在混合料中拌和分散均匀性,这将显著影响测试试件的性能稳定性。为此,通过拌和工艺试验,分析了影响纤维拌和分散效果的主要因素及其作用机理,获得了合理的FCSM室内拌和工艺,并通过强度稳定性试验分析进行了印证,从而提出了FCSM拌和工艺效果的辅助判定方法。结果表明,纤维分散均匀性易受集料干湿状态影响:干拌时,搅拌片产生的空气流动易使纤维飘浮在干燥集料表面并逐渐聚集结团;湿拌时,干纤维易吸附于湿混合料的表面。对拌和效果影响而言,投料次序影响更为显著,而延长拌和时间虽能起到提高纤维分散效果的作用,但拌和达到一定时间之后其效果增加并不明显。合理的FCSM室内拌和工艺应首先将全部集料与水泥进行干拌15s后再洒水搅拌15s,然后撒入纤维终拌60s。材料的强度变异系数可表征试件性能的稳定性,可将其作为FCSM拌和效果的辅助判定方法。成果可为FCSM路用性能室内物理试验研究工作奠定基础。     

就地热再生沥青混合料均匀性的细观评价指标

就地热再生能直接在现场一次性完成路面修复，但因其材料组成和施工工艺复杂等极易出现混合料不均匀问题，为解决此问题，尝试从集料入手，对就地热再生沥青混合料均匀性的评价指标进行研究。首先，采用数码相机获取就地热再生沥青混合料试件截面的数字图像，基于数字图像处理技术识别截面中所有新旧集料的细观结构；然后，采用环扇分割法将截面分成36个等面积区域，基于区域集料颗粒面积比和新集料颗粒偏离度分别提出集料均匀性评价指标D和新集料均匀性评价指标H；最后，通过改变RAP加热温度、RAP拌和时间、新沥青混合料拌和温度与新旧料混合时间4个因素，进行正交试验，进一步分析均匀性指标的变化规律和可靠性。结果表明：环形分区结合OTSU阈值分割方法可准确识别沥青混合料截面图像中的集料信息，保留绿色通道的方法可有效识别不同灰度值的新旧集料；对试件截面均匀性的定性分析初步验证了这2个均匀性指标的有效性；RAP加热温度与新沥青混合料拌和温度对D影响显著，RAP加热温度和新旧料混合时间对H影响显著；而且，随着RAP加热温度、新沥青混合料温度和新旧料混合时间的增加，就地热再生混合料的均匀性变好，这与以往的研究结论相一致，进一步验证了这2个均匀性评价指标的可靠性。     

水泥稳定碎石搅拌均匀性及其对 路用性能影响机理研究

为研究不同搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料搅拌均匀性的影响,采用视觉识别、芯样截面粗集料分布数量统计、混合料筛分以及水泥用量滴定等手段和方法,对普通静力搅拌、振动搅拌以及振机关振搅拌3种搅拌工艺进行了对比研究。从试验结果来看,3种搅拌工艺中,振动搅拌工艺生产的混合料水泥胶浆对粗集料的裹附效果最好,芯样截面粗集料分布数量、集料关键筛孔通过率以及水泥用量滴定结果的变异性最低,提升了混合料的均匀性,水泥稳定碎石均匀性的提高,可间接提高混合料的内摩阻力和粘聚力,改善混合料的路用性能。     

商开高速公路水泥稳定碎石基层抗裂性研究

结合商开高速公路的建设对水泥稳定碎石基层材料抗裂性进行了研究。文中将10～20mm、5～10mm两种规格的碎石和天然砂按照不同比例掺配成3种级配的矿料并分别与水泥拌和,成型试件后进行了强度和收缩系数测试,根据室内试验确定的混合料组成配比铺筑了试验路。室内试验结果和试验路观测证明混合料中集料级配对水泥稳定碎石材料的抗裂性能有较大影响,增加粗集料含量能够有效地提高材料的抗裂性能。     

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。     

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。     

基于室内振动搅拌的水泥稳定碎石性能研究

振动搅拌技术可使水泥更好地分散在水泥稳定碎石混合料中,并且使混合料的强度得到一定程度的提高,从而增加了半刚性基层的路用性能,但是,水泥稳定碎石混合料的拌和设备是工地施工中的大型振动搅拌机,进行水泥稳定碎石配合比设计时尚无室内振动拌和设备可用,以致于无法准确分析振动拌和与非振动拌和水泥稳定碎石的技术指标。针对此问题,结合实际工程项目,对室内集料击振筛进行改装,以模拟水泥稳定碎石的工地生产振动拌和设备。通过一系列试验建立改装的室内振动拌和设备与工地振动拌和设备的等效关系。研究内容包括：室内振动搅拌机的原理与参数分析,室内振动搅拌的水泥稳定碎石配合比设计,室内与工地振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度对比等。研究结果表明：室内振动拌和的水泥稳定碎石配合比设计结果优于工地振动拌和的设计结果,而且水泥稳定碎石无侧限抗压强度大于工地振动搅拌机拌和混合料的抗压强度;根据试验结果得出了改装的室内振动拌和设备对水泥稳定碎石混合料的最佳拌和时间,使改装的室内振动搅拌机达到了工地大型振动搅拌机的同样效果,可应用于水泥稳定碎石的配合比设计与施工。     

基于CT图像处理技术的再生沥青混合料集料均匀性分析

再生沥青混合料的细观结构与其宏观力学性能密切相关。文中选用珍珠岩和玄武岩集料作为再生沥青混合料中的新旧集料,模拟现场热再生过程制备再生沥青混合料试件;应用CT技术和数字图像处理(DIP)技术,对再生沥青混合料试件截面的数字图像进行处理,提取混合料中新旧集料、空隙和沥青砂浆的数字图像信息,对其空间分布规律及新旧集料均匀性进行分析。结果表明,再生沥青混合料的新旧集料在空间上分布较均匀,试件中部的均匀性优于试件两端的均匀性;集料在试件高度方向上整体分布较均匀,各断层新旧集料的分布比例大致符合总体新旧料的比例;静压成型试件空隙率沿试件高度方向呈现一端大、一端小的现象。     

沥青混合料集料均匀性评价方法研究

基于数字图像处理,从水平和竖直方向对沥青混合料集料均匀性进行研究。研究结果表明:基于数字图像处理,选取沥青混合料中各档集料的位置、数量和长轴方位角等三个集料分布状态参数,可以定量评价混合料截面上集料均匀性;集料均匀性可以通过集料均匀性指标来评价;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料集料均匀性变差。     

综述沥青混合料集料均匀性评价方法分析

基于数字图像处理,从水平和竖直方向对沥青混合料集料均匀性进行研究。研究结果表明:基于数字图像处理,选取沥青混合料中各档集料的位置、数量和长轴方位角等三个集料分布状态参数,可以定量评价混合料截面上集料均匀性;集料均匀性可以通过集料均匀性指标来评价;随着公称最大集料粒径的增大,沥青混合料集料均匀性变差。     

水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳特性

为了研究水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳特性,采用旋转压实和静压成型方法分别制备炉渣掺量为0%,10%,20%,30%(质量分数)的水泥稳定炉渣碎石混合料试件,通过劈裂疲劳试验、三分点弯曲疲劳试验测试其疲劳寿命并建立疲劳寿命回归公式,分析了炉渣集料掺量、试件成型方法、疲劳试验方法对水泥稳定炉渣碎石混合料疲劳性能的影响。结果表明,由于炉渣集料物质组成不均一,水泥砂浆对玻璃、陶瓷的裹覆程度较差,熔渣颗粒存在较多孔隙,内部容易形成较多微裂缝,水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳寿命低于水泥稳定碎石混合料,同时随着炉渣集料掺量的提高,水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳性能逐渐降低,对应力比的敏感性也逐渐降低;与静压成型相比,采用旋转压实成型混合料的疲劳寿命较高,对应力比的敏感性更小,旋转压实可减少混合料成型过程中的级配衰减现象,更能反映混合料的真实疲劳特性;当炉渣集料掺量为30%时,在疲劳寿命和对应力比敏感性两个方面,采用旋转压实成型试件的劈裂疲劳试验均与三分点弯曲疲劳试验更为接近,根据水泥稳定炉渣碎石混合料试件中集料颗粒分布与现场压实情况的一致性,水泥稳定炉渣碎石混合料基层施工推荐采用旋转压实成型试件。     

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。     

振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层中的应用

为研究振动搅拌技术对水泥稳定碎石性能的影响,本文以某公路水泥稳定碎石基层施工为背景,通过检测水泥稳定碎石原材料性能并进行室内强度试验,来研究水泥稳定碎石在实际工程中的施工工序及施工应用效果。研究结果表明:随着水泥稳定碎石水灰比及养护龄期的增加,其无侧限抗压强度及劈裂强度均增加,且在同等水灰比及养护龄期下,振动搅拌成型试件强度均大于普通成型试件;振动搅拌成型试件抗压强度BDR(耐冻系数)优于普通搅拌成型试件;水泥稳定碎石基层施工完成后,检测得出压实度及平整度均满足规范要求,这表明振动搅拌在水泥稳定碎石中具有较好的应用效果。     

添加PVA纤维的水泥稳定碎石混合料抗裂与耐久性能研究

基于7 d无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量及长度对水泥稳定碎石力学性能的影响,优化出适宜的纤维掺量和长度;进而通过干缩试验、温缩试验、疲劳试验、冻融循环试验,研究了PVA纤维水泥稳定级配碎石混合料的变形特性和疲劳性能,基于SEM试验揭示了PVA纤维的增强机理。结果表明,掺加PVA纤维显著改善了水泥稳定碎石混合料的抗压强度和弯拉强度,PVA纤维提高了水泥稳定级配碎石的抗疲劳耐久性和抗冻融性能,并能减少干缩变形和温缩变形。在PVA纤维掺量1.1 kg/m~3、纤维长度20 mm时,水泥稳定级配碎石的各项力学性能、变形特性和疲劳性能达到峰值。锚固在水泥稳定级配碎石中的PVA纤维具有协同受力、传递荷载、协调变形的作用,从而有效延缓了破坏裂纹的产生和发展。实体工程跟踪检测结果表明,掺加PVA纤维可以提高水泥稳定碎石基层的抗压强度,阻止半刚性基层产生反射裂缝,并延缓半刚性基层产生疲劳开裂,PVA纤维水泥稳定碎石基层具有推广应用价值。     

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。     

PVA纤维在ECC材料中分散性的定量评价方法

纤维分散性对于纤维增强水泥基复合材料力学性能具有重要影响,由于聚乙烯醇(PVA)纤维与水泥基体的对比度较低,因此评价PVA纤维增强超高韧性水泥基复合材料(PVA-ECC)中纤维的分散性仍是一大难题.针对这一问题,采用荧光显微镜观测PVA-ECC试件的断面,并用CCD照相机采集荧光图像,然后利用数字图像处理和统计方法对纤维分散性进行研究.试验结果表明:纤维识别的准确性得到提高,计算得到的分散系数合理,可用于纤维分散性的评价,该检测方法具有可行性.     

水泥稳定碎石疲劳性能影响因素研究

为研究级配类型、水泥剂量和集料岩性对水泥稳定碎石疲劳性能的影响,采用振动成型法在不同级配类型、水泥剂量和集料母材的条件下成型水泥稳定碎石试件,并在标准养生89d,饱水1d后采用MTS810测定试件的极限劈裂强度,并在不同应力水平下测定试件的疲劳作用次数,建立各条件下水泥稳定碎石的疲劳方程,通过疲劳方程对不同级配类型、水泥剂量和集料母材下水泥稳定碎石的疲劳性能进行研究。结果表明:水泥稳定碎石的疲劳性能骨架密实型优于悬浮密实型,高水泥剂量优于低水泥剂量,集料强度高时优于集料强度低时,且水泥稳定碎石疲劳性能受水泥剂量的影响最为显著,受级配类型的影响次之,受集料母材的影响最小。