基于综合稳定碎石土底基层沥青路面结构疲劳寿命分析

针对辽宁省部分地区砂石短缺的现状,通过在当地的天然碎石土中掺入碎石,设计了悬浮密实结构和骨架密实结构两种级配,选用水泥稳定和水泥土壤固化剂综合稳定两种稳定类型,并以7 d无侧限抗压强度为评价指标,综合经济性与可行性,优选3组可行方案,进而确定3组方案的最佳水泥剂量。基于辽宁地区公路典型沥青路面结构,结合路面结构的验算方法,利用Bisar软件对相关力学响应量进行计算,并拟合出各结构层疲劳开裂寿命与底基层厚度的关系。经计算分析得出:各结构层的疲劳开裂寿命随着底基层模量、厚度的增大而增大,而且与底基层厚度表现出较好的指数增长关系或线性相关关系;并通过疲劳寿命分析确定综合稳定碎石土可作为二级及二级以下公路中交通底基层和三级及三级以下重交通的基层。     

剑麻纤维改性水泥稳定碎石力学性能研究

将剑麻纤维掺入水泥稳定碎石材料中作为公路基层,其研究和利用均较少。本文研究了掺入不同比例剑麻纤维水泥稳定碎石材料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度和抗冲击性能。结果表明:剑麻纤维对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度略有改善,但提高幅度不大,对劈裂强度、抗弯拉强度和抗冲击性能的改善效果较明显。因此将剑麻纤维水泥稳定碎石用于公路路面基层,必将提高基层的综合力学性能,减少早期破坏,达到延长路面使用寿命的目的。     

聚酯纤维对水泥冷再生稳定碎石强度影响的试验研究

为了揭示聚酯纤维水泥冷再生稳定碎石的强度特征,通过室内试验研究了纤维含量、纤维长度和废旧路面材料掺量对水泥冷再生稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度的影响规律.结果表明:聚酯纤维的掺入能够显著提高无侧限抗压强度和劈裂强度,且当聚酯纤维含量为0.7‰时,无侧限抗压强度和劈裂强度均达到最大值,分别为素水泥冷再生稳定碎石的1.18倍和1.30倍;无侧限抗压强度和劈裂强度随着废旧路面材料掺量的增加而降低,且当废旧路面材料掺量超过30％后,无侧限抗压强度迅速衰减,但掺入不低于0.5‰的聚酯纤维可有效缓解这种不利情况的发生;无侧限抗压强度和劈裂强度随纤维长度的增加而增加.以力学性能最优为原则,综合考虑经济性,建议纤维用量为0.7‰、纤维长度为7 cm、废旧路面材料掺量为30％.     

土壤固化剂改良铁尾矿路用性能研究

以河北张家口地区铁尾矿为研究对象,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、水稳定性试验,研究水泥和土凝岩两种土壤固化剂对该类铁尾矿性能的影响。结果表明:水泥改良铁尾矿和土凝岩改良铁尾矿满足二级及二级以下公路路基强度要求的经济掺量为8%,其7d无侧限抗压强度分别为2.48 MPa和2.08 MPa;土壤固化剂改良铁尾矿前期和中期强度增长迅速,后期强度增长缓慢,10%水泥改良铁尾矿7d龄期和35d龄期强度可达到97d龄期强度的49.23%和81.13%;土壤固化剂改良铁尾矿水稳定性较好,10%土凝岩改良铁尾矿7d~97d龄期水稳系数在93.72%~99.20%之间,水稳系数随龄期先减小再增大,土凝岩改良铁尾矿水稳定性要优于水泥改良铁尾矿。     

水泥剂量、橡胶粉粒径及掺量对水泥稳定碎石强度的影响分析

为了分析水泥剂量、橡胶粉粒径及掺量3因素对水泥稳定碎石强度的影响,利用3因素3水平正交方法设计试验,通过无侧限抗压强度试验分析不同水泥剂量、不同橡胶粉粒径及掺量对水泥稳定碎石强度的影响规律。试验结果表明:橡胶粉粒对水泥稳定碎石无侧限抗压强度的影响最大,橡胶粉掺量的影响次之,水泥剂量的影响最小。以水泥稳定碎石的无侧限抗压强度为控制指标,确定了水泥剂量、橡胶粉粒径及掺量3因素之间的匹配关系。     

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。     

水泥稳定碎石基层振动搅拌工艺的应用

为验证振动搅拌工艺对水泥稳定碎石性能的影响,现场铺筑试验路,通过无侧限抗压强度、变异系数以及弯沉指标分析了振动搅拌相比普通搅拌的性能优势。结果表明:振动搅拌工艺显著提高了水泥稳定碎石7d与28d无侧限抗压强度,且降低了强度变异系数;振动搅拌工艺提高了水稳结构层的承载力,其弯沉平均值与代表值明显小于普通搅拌工艺。     

水泥稳定碎石基层级配研究

水泥稳定碎石基层作为一种良好的半刚性基层材料,在我国高等级公路上得到广泛运用。参考SMA级配的设计思想,分析了5种不同级配水泥稳定碎石的结构,并进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明在水泥用量相同的前提下,骨架密实结构的水泥稳定碎石具有较高的强度。改变水泥稳定级配碎石的结构类型即由传统的悬浮密实结构转变成骨架密实结构,可改善半刚性基层材料的力学性能。     

断级配综合稳定碎石的路用性能

为改善水泥稳定碎石基层的路用性能,采用间断级配并添加粉煤灰材料制备一种适用于路面基层的断级配综合稳定碎石,通过室内试验测试断级配综合稳定碎石的无侧限抗压强度、弯拉强度、温缩系数与干缩系数等性能指标,并与连续级配水泥稳定碎石相对比,确定断级配综合稳定碎石的路用性能。结果表明:断级配综合稳定碎石具有优良的力学性能与抗收缩开裂性能,与连续级配水泥稳定碎石相比,其90d无侧限抗压强度与弯拉强度分别提高了38.1%与26.5%,平均温缩系数与总干缩系数分别减小了31.7%与25.4%。     

基于振动搅拌的水泥稳定碎石的路用性能

为了验证振动搅拌机生产的水泥稳定碎石的性能,结合工程实践测定了水泥稳定碎石室外钻芯取样的无侧限抗压强度、室内静压试件的无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩系数。试验结果表明:相比于普通搅拌机,振动搅拌机生产的水泥稳定碎石的室外无侧限抗压强度可提高27.1%~29.1%,室内无侧限抗压强度可提高37.7%~72.6%,劈裂强度可提高17.4%~40%,总干缩量降低了16.8%。     

离子土壤固化剂固化红黏土强度特性

为研究液态离子型土壤固化剂加固红黏土的强度特性，采用美国Road Bond公司生产的液态离子型土壤固化剂对浙江金华地区的红黏土进行加固。在试验确定的最佳离子土壤固化剂掺量0.014%条件下，通过在试样土中加入不同掺量水泥、石灰，成型2种不同压实度（96%、98%）试件，分别进行固化土混合料的抗压回弹模量、抗压强度、劈裂强度和冻融强度试验，分析离子土壤固化剂加固红黏土的强度变化规律，并铺筑试验路进行验证。研究结果表明：红黏土中加入离子土壤固化剂后，其塑性指数有所降低，形成更为密实结构，固化剂、水泥或石灰的掺入都能增加混合料的抗压回弹模量，且在其他条件相同的情况下，掺入石灰对抗压回弹模量的增强效果优于水泥；各配合比混合料的7 d无侧限抗压强度受压实度影响较为显著，98%压实度固化效果优于96%压实度，固化剂、水泥、石灰的掺入均可较好提升试件的劈裂强度，随着水泥掺量的增加，其冻融抗压强度损失BDR也随之提高，其抗冻性能越好。结合现场试验路的情况，建议在实际工程中严格控制其压实度。     

不同级配类型水泥稳定碎石底基层路用性能对比分析研究

水泥稳定碎石底基层是路面结构层的主要受力承重层,水泥稳定碎石的配合比设计主要根据7d饱水无侧限强度来确定水泥剂量及集料比例。笔者结合湖南省宁(远)-道(县)高速公路实体工程,拟定了3种不同的配合比,在同样的条件下进行了室内试验,探讨了骨架密实结构的级配与悬浮密实级配两种不同级配类型的水泥稳定碎石底基层的强度和收缩性能,研究表明:骨架密实结构更能发挥集料的嵌挤作用,为主体工程的施工提供理论依据。     

SES-Ⅰ型早强剂在水泥稳定碎石基层中的应用研究

依托呼和浩特市道路改扩建工程,通过在水泥稳定碎石基层材料中掺入5%水泥,再按水泥用量的0%、8%、10%、12%、14%、16%掺入SES-I型早强剂的试验中,将其在1d、2d、3d、7d养护龄期下的无侧限抗压强度试验进行对比;并研究90d养护龄期下的抗弯拉强度试验,综合得出早强剂的最佳掺入量为14%。这一试验结果表明:在水泥稳定碎石基层中掺加早强剂,可提高其早期强度,进而缩短施工工期。     

水泥稳定碎石抗压强度与劈裂强度特性分析

通过室内试验,测试水泥稳定碎石混合料7d、28d、90d龄期下的无侧限抗压强度和劈裂强度,分析2.5%和4.5%水泥剂量下的水泥稳定碎石强度随龄期增长的规律,并研究抗压强度和劈裂强度之间的相关关系,探讨了采用劈裂强度作为设计和施工控制指标的可行性。     

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。     

龄期对水泥稳定基层强度与模量的影响研究

针对沥青路面水泥稳定类基层存在着设计指标、施工控制指标、竣工验收指标的不一致性,文章通过对水稳基层材料的室内试验研究了不同龄期对骨架密实型水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度和顶面抗压回弹模量的影响,并根据试验结果找出强度与模量随龄期的变化规律。研究结果表明:无侧限抗压强度与抗压回弹模量都随龄期单调变化,而且变化规律相似。     

基于固化剂稳定细砂土的路用性能研究

为研究土体中掺入土壤固化剂后的加固效果,评价土壤固化剂稳定细砂土的路用性能,文章在确定混合料最佳配合比的基础上,通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验、抗压回弹模量试验以及干缩试验对比评价了固化剂稳定细砂土与传统石灰水泥稳定细砂土的路用性能;通过有限元软件ABAQUS建立路基模型进行沉降分析,验证现场监测结果,以评价固化剂稳定细砂土实际应用效果。研究表明：固化剂稳定细砂土的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量及干缩性能均优于石灰水泥稳定细砂土,有限元分析也验证了固化剂稳定细砂土具有较好的工程实用价值。研究成果可为实际工程提供一定参考。     

振动搅拌对水泥稳定碎石力学性能的影响与拟合分析

为分析振动搅拌水泥稳定碎石基层后期力学性能发展规律对工程质量的影响，进行7～180 d龄期振动搅拌与普通静力搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、间接抗拉强度和动态回弹模量试验，并着重对结果进行拟合与预测。研究结果表明：指数函数比双曲线函数更符合水泥稳定碎石强度发展的规律；7 d时，振动搅拌水泥稳定碎石的强度达到稳定后强度的60%以上，应非常重视该阶段的养生工作；在预测曲线中，28 d前水泥稳定碎石各力学指标增长较快，在90 d后增幅明显减小，并都在270 d后趋于稳定；在相同龄期和水泥剂量时，振动搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、间接抗拉强度和动态回弹模量均比普通静力搅拌大。研究结果揭示了振动搅拌对水泥稳定碎石力学性能发展的影响规律，对振动搅拌水泥稳定碎石的施工具有一定指导意义。     

焚烧炉渣集料用于水稳碎石室内试验研究

对水泥稳定碎石掺入生活垃圾焚烧炉渣集料进行研究,结果表明:水泥稳定碎石中掺加不同数量的生活垃圾焚烧炉渣集料,7 d无侧限抗压强度值均大于4 MPa。     

乳化沥青对水泥稳定碎石强度特性及力学性能的影响

在水泥稳定碎石中掺入一定量的乳化沥青,可使其兼有刚柔相继的特性,采用室内试验研究了乳化沥青掺量对水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强度、抗折强度、抗压回弹模量、抗冲刷以及抗裂性能的影响,基于以上研究最终推荐水泥稳定碎石混合料适宜的乳化沥青掺量为2%~3%。