水泥风积沙工程性质试验研究

根据试验确定了风积沙的颗粒组成、液限含水量和塑限含水量;击实试验确定水泥风积沙的最大干密度和最佳含水量,以最佳含水量制备试件,并测定无侧限抗压强度;通过测定试件的体积变化进行收缩性分析,得出水泥风积沙按照一定的含水率和水泥掺量配置,能够满足公路基层和底基层的强度要求。     

水泥稳定掘进煤矸石公路基层应用试验研究

通过室内144个试件和现场300 m试验段13个试件的试验研究，进行了掘进煤矸石基本物理化学特性以及水泥稳定掘进煤矸石的力学性能、抗冻性能研究，并通过扫描电镜(SEM)分析了水泥稳定掘进煤矸石的微观结构变化规律。试验结果表明，室内试件7 d无侧限抗压强度随水泥掺量的增加而增大，最小值为6.2 MPa(水泥掺量4%),满足高速公路和一级公路极重、特重交通基层要求；最大值为9.2 MPa(水泥掺量6%),比《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20—2015)中要求的强度最大值提高了31.4%。基于回归分析，建立了现场与室内无侧限抗压强度关系模型。室内冻融循环试验表明，水泥掺量5.5%的室内试件抗冻性能较好；微观结构表明，由于现场施工工艺(碾压、铺摊等)的影响，现场试件出现少量裂缝。     

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。     

酸碱与钠盐耦合环境对水泥土的侵蚀研究

为了研究酸碱与钠盐对水泥土力学特性的影响显著程度,采用正交试验的方法,分别讨论在不同钠盐溶液、不同酸碱耦合侵蚀环境下,盐溶液浓度、水泥掺量、养护时间3个因素对水泥土工程性能的影响程度。通过试验,对比不同侵蚀环境下水泥土外观情况,得出结论:SO_4~(2-)较Cl~-对水泥土的破环程度更为明显,酸性条件较碱性条件对水泥土腐蚀状况更明显。分析强度试验数据:水泥土强度在浓度为3%以下Na_2SO_4或NaCl与酸碱溶液综合作用后,强度随水泥掺量、养护龄期增加而增强,说明水泥掺量、龄期对水泥土强度的增强作用大于低浓度组合溶液的侵蚀作用;SO_4~(2-)对水泥土强度具有强烈的腐蚀性,在酸和钠盐共同作用下,对水泥土腐蚀更强,表现为协同性;在碱和钠盐共同作用下,低浓度SO_4~(2-)的腐蚀作用被削弱,表现为拮抗性。Cl~-对水泥土强度具有一定腐蚀性,且腐蚀性受酸碱度影响较小。     

密实型沥青混合料裂缝感应热自愈合性能研究

为给沥青路面电磁感应自修复技术提供参考依据,通过掺加钢丝绒制备了可用于感应加热的密实型沥青混合料小梁,研究其裂缝感应热自愈合性能。对不同类型、不同掺量钢丝绒的混合料试件进行了电磁感应加热试验,研究了感应加热试件的升温速率,并进一步开展了裂缝自愈合能力试验以及混合料的路用性能试验,对混合料进行了综合优化设计。研究结果表明:电磁感应加热是对混合料中的沥青加热而非集料加热,热量由沥青胶结料转移到集料中,加热迅速,能耗低;加热温度不能高于100℃,否则混合料会膨胀松散;钢丝绒越长,掺量越高,密实型钢丝绒沥青混合料试件的电磁感应平均加热速率越高;2~#钢丝绒(6.5mm)掺量为4%的试件在顶面加热至90℃时表现出最佳的愈合率(96.7%),顶面加热至75℃时同样具有理想的愈合率(95.4%),且此温度下能够节约能耗和避免试件松散;2~#钢丝绒(3.5mm)掺量为2%的密实型沥青混合料具有最优良的路用性能;结合混合料路用性能和感应热自愈合能力分析,2~#钢丝绒(3.5mm)掺量为4%的密实型沥青混合料在顶面电磁感应加热到75℃时具有94.6%的理想自愈合率和良好的路用性能,且能耗经济。     

碱激发水泥粉煤灰体系对再生沥青混合料性能的影响

设定不同配合比的再生沥青混合料(RAP)和水泥粉煤灰掺量,通过标准击实试验、无侧限抗压强度、水稳定性和SEM测试,研究了碱激发水泥粉煤灰体系对RAP混合料的性能影响。结果表明:RAP中沥青与稳定土质量比(A/S)为3/5时,最大干密度和最佳含水量随着粉煤灰与水泥掺量的增大而增大。在使用的材料体系中,A/S=3/5,掺1.1%NaOH、6%水泥、6%粉煤灰、用水量7.4%时,再生沥青混合料的性能最好。试件浸水后抗压强度普遍降低,但与干燥试件变化趋势一致。SEM测试表明:NaOH能够激发混合料中粉煤灰的潜在活性,与Ca(OH)_2以及熟料水化生成的C-S-H凝胶发生了二次火山灰反应,促进了混合料抗压强度的提高。     

水泥粉喷桩在高速公路软土地基处理中的应用

结合马芜(马鞍山-芜湖)高速公路工程实例,围绕粉喷桩设计、水泥最优掺量等对水泥粉喷桩处理软基技术进行了试验研究,试验结果表明,存在某一水泥最佳掺量,在此掺量时,能够满足强度设计要求并能节约工程成本;桩体质量检测和质量跟踪结果表明,水泥粉喷桩可用于高速公路的软基处理.     

掺玄武岩纤维水泥稳定碎石干缩性能试验研究

在大量试验研究的基础上,将掺玄武岩纤维水泥稳定碎石试件的纤维体积掺量、水泥剂量两方面因素对试件失水率、干缩特性的影响进行了研究分析,得出了相应的影响规律及作用机理.结果表明:随着时间的不断延长,玄武岩纤维在体积掺量不超过1‰时,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石试件的累计失水率变化不大,但呈逐渐延缓的趋势,干缩系数及干缩...     

水泥稳定碎石断裂性能研究

通过42个尺寸为100 mm×100 mm×515 mm的水泥稳定碎石三点弯曲试件断裂试验,探讨了试件养护龄期和水泥掺量对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)和断裂能(GF)的影响,并推荐出评价水泥稳定碎石断裂韧性合适的指标是断裂能.试验结果表明:随着养护龄期的增长,断裂韧度与强度有一致的变化规律,断裂韧度和断裂能均呈增大趋势,水泥稳定碎石抵抗裂缝扩展的能力逐渐增强;随着水泥掺量的增加,试件极限荷载和断裂韧度不断增加,但断裂能却逐渐减小,而且试件最大跨中挠度亦逐渐减小,断裂韧性逐渐减小.     

水泥冷再生混合料基层疲劳特性分析与预测

通过测试不同水泥掺量冷再生混合料基层的抗压强度、弯拉强度评价其基本力学性能,通过疲劳试验分析不同水泥掺量冷再生混合料基层的疲劳寿命,并采用ARIMA(自回归积分滑动平均)模型预测其损坏状况指数,分析疲劳特性衰变趋势。结果表明,随着水泥掺量的增加,冷再生混合料的力学强度增强,水泥掺量为4%～6%时混合料强度增长速率大于掺量为7%时的增长速率;混合料的疲劳寿命先增大后减小,水泥掺量为6%时疲劳特性最好;ARIMA模型的水泥冷再生混合料基层损坏状况指数预测值与实测值接近,可将ARIMA模型用于水泥冷再生混合料性能衰变评价。     

水泥土配合比试验研究

水泥土强度是水泥粉喷桩处理软土地基设计中的一项重要指标,它受土性、水泥掺入比、龄期等诸多因素的影响。该文根据3种水泥土的室内配合比试验以及水泥粉喷桩桩体钻芯试件强度测定,分析了水泥土强度随水泥掺入比、龄期以及土的天然含水量(配制含水量)不同而不同的变化规律,讨论了室内外水泥土强度的相关关系。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层沥青路面结构分析

目的通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的路用性能指标,得到不同交通等级下的最低水泥掺量,同时分析低水泥剂量稳定级配碎石的力学响应及裂缝扩展规律,为路面设计提供参考。方法基于《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》,选用骨架密实型级配,以最佳含水量制作试件,得到其路用性能指标。同时采用ABAQUS有限元软件对路面结构进行验算,并基于断裂力学基本理论分析其裂缝传递规律。结果通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的7d无侧限抗压强度值、90d回弹模量值和90d劈裂强度指标,并通过分析得到不同交通等级所对应的最低水泥掺量;由裂缝分析得到水泥稳定级配碎石的应力强度因子随着水泥掺量的增加而增大。结论通过室内试验以及有限元建模分析,得到低水泥剂量稳定级配碎石材料满足轻、中交通等级的要求;同时,能有效防止反射裂缝的传递。     

水镁石纤维对再生基层材料路用性能的影响

为了改善再生基层材料路用性能,选取不同水镁石纤维和水泥的掺量作为关键影响因素,采用无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、抗弯拉强度试验和抗压回弹模量试验,评价影响因素对再生基层材料的路用性能影响;采用干缩和温缩性能试验,评价不同水镁石纤维掺量对再生基层材料收缩性能的影响。研究结果表明:增加水镁石纤维和水泥的掺量对再生基层材料各项力学性能有所增强,但水镁石纤维对再生基层材料的不同性能改善略有差异。其中,随着纤维掺量的增加,在掺量小于4%时,再生基层材料的劈裂强度与抗弯拉强度为阶梯式增加;在掺量大于等于4%时,其增长速度相对缓慢。此外,掺入水镁石纤维对再生基层材料的干缩和温缩性能也均有所改善。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。     

水泥土三轴力学性质试验研究

对不同水泥掺量的水泥土试件进行了三轴试验,探讨了围压、水泥掺入比等因素对水泥土强度、变形等力学性质的影响,得到了水泥土的各项力学参数,为工程设计提供参考。     

桥梁C30大体积砼配合比正交试验与优选

采用正交试验的方法,探讨了水泥种类、水胶比、粉煤灰掺量和外加剂掺量等主要因素对大体积砼性能的影响.试验结果表明,粉煤灰掺量对砼各项性能有较大影响;水胶比对砼的和易性、抗拉强度影响明显;水泥类别对砼抗压强度和和易性影响明显;外加剂掺量除对凝结时间影响稍明显外,对砼其他性能的影响较小.结合砼早期温升试验数据,推荐了用于施工...     

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。     

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.     

高速公路地基软弱土的改性试验研究

通过室内配比试验，研究了土质类型、固化剂掺量、龄期和含水量等因素对加固土强度的影响。结果表明：粘土、淤泥质粘土和砂土加固后的强度依次增大；固化剂掺量越高，强度越大；固化剂掺入比为7％时加固土强度最大；龄期与强度同向增长；土加固后强度含水量高的低于含水量低的。     

水泥改良过湿复杂土不同评价方法研究及应用

为使南宁市心圩江工程开挖出的过湿复杂土能用于周边道路路堤填筑,通过掺入不同剂量的水泥对过湿复杂土进行改良,制备水泥土试件,进行了CBR试验、立方体及圆柱体无侧限抗压强度对比试验,研究水泥掺量对改良土试验评价方法的影响。试验结果表明:CBR试验对水泥掺量较为敏感,其强度相关性良好,宜优先作为评价水泥改良过湿复杂土强度的方法;从经济角度考虑,道路下路堤填料采用3%～5%水泥掺量的改良土为宜。