排水性沥青路面半刚性基层的防裂性能研究

通过对比分析二灰碎石和水泥稳定碎石混合料的收缩试验,对二灰碎石的防裂性能进行优化研究.结果表明:二灰碎石是适合排水性沥青路面抗裂性能较好的半刚性基层结构形式;骨架密实结构的二灰碎石温缩系数和干缩系数较小;二灰含量小于14％时,温缩系数和干缩系数增大缓慢.     

二灰碎石混合料抗冲刷性能试验研究

利用冲刷试验仪进行了不同材料、不同级配二灰碎石混合料的冲刷试验研究,并通过试验确定了二灰碎石混合料的预冲刷时间,提出了在扣除预冲刷时间对试验结果的影响后,可利用7min内的单位时间冲刷率,作为评价二灰碎石混合料抗冲刷性能的指标。试验结果表明,影响二灰碎石混合料抗冲刷性能的主要因素是集料的级配状况,结合料的影响较小。     

二灰类材料抗裂性能研究

针对现行技术标准缺乏半刚性材料的抗裂级配以及收缩评价指标的现状,根据限制最小粒径k法确定二灰碎石集料级配,通过振动试验、均匀设计法逐级振动试验及灰色系统理论分析并确定二灰砂砾集料级配,针对室内研究成果,在河南省、陕西省和河北省铺筑了6条相关试验路,并进行了长期跟踪调查。实践表明,研究推荐的二灰碎石、二灰砂砾方案具有后期强度增长快、抗裂性能优良的特点,并经受住了超重载、大交通量试验路段验证。结果表明,对二灰砂砾、二灰碎石采用不同抗裂级配设计方法是可行的,推荐的二灰稳定材料抗裂性能评价指标——开裂系数能反映此类材料的抗裂性能。     

不锈钢尾渣用作基层材料的抗冲刷与模量试验研究

以满足路用强度要求的三灰(石灰、粉煤灰、不锈钢尾渣)碎石混合料的配合比为基础,将三灰碎石混合料的抗冲刷性能及模量与传统二灰碎石混合料进行比较。试验结果表明,在合理的掺量范围内,三灰碎石的性能要略优于二灰碎石,确定了其在各种道路等级条件下的适用范围。     

纤维二灰碎石基层的试验及应用

本文在二灰稳定碎石基层中掺入聚丙烯纤维以提高其强度与抗裂性能,对纤维二灰稳定碎石进行了配合比设计并对其路用性能进行了室内试验。室内试验表明:各龄期下,对于二灰稳定石灰岩碎石的无侧限抗压强度,其在掺入适量聚丙烯纤维后并未发生显著提高,且当纤维掺入量超过0. 15%后,无侧限抗压强度会出现降低;聚丙烯纤维的加入并不能改善石灰稳定碎石的早期劈裂强度,但随着纤维掺量的增加,后期劈裂强度逐渐增大;综合抗冻性试验与收缩性能试验可知,聚丙烯纤维的加入明显提高了纤维二灰稳定碎石的抗裂性能,且随着龄期的提升,纤维二灰稳定碎石的抗裂性能有明显的提高;综合室内强度试验、抗裂试验和稳定性试验,建议聚丙烯纤维的最佳掺量为0. 1%～0. 15%。工程应用实例表明:采用聚丙烯纤维二灰稳定碎石作为路面基层后,路面的路用性能优异,抗裂性能的优势尤为显著。     

石灰粉煤灰微粘结级配碎石路用性能研究

为提高级配碎石的回弹模量和抗剪切强度,降低沥青路面的疲劳开裂的可能性,提高其抗车辙能力,在无粘结级配碎石中掺加适量的二灰结合料,形成微粘结碎石,使其同时具有半刚性基层和级配碎石基层的优点.试验结果表明二灰的加入可以提高级配碎石的和易性,当填充系数在0.9～1.1之间时,压实系数提高5%,28 d龄期的回弹模量达700 MPa,塑性变形可降低60%,渗透系数满足排水性能要求;二灰微粘结级配碎石的二灰最佳外掺量为5.0%～7.0%之间,二灰:碎石的比例范围在4.5:95.5～6.5:93.5之间,二灰的配比宜采用石灰:粉煤灰=1:4.     

二灰稳定钢渣路面基层的试验及应用研究

对二灰稳定碎石混合料以钢渣取代碎石集料,对其进行配合比设计。并以水泥粉煤灰稳定钢渣混合料为对照,通过室内试验对二灰稳定钢渣混合料的路用性能进行研究。试验表明,相比于二灰稳定石灰岩碎石,二灰稳定钢渣的早期强度增长略慢,两者在各龄期下的抗压强度相差不大;二灰稳定钢渣的劈裂强度要远大于二灰稳定石灰岩碎石与水泥粉煤灰稳定钢渣。工程实例表明,采用二灰稳定钢渣作为路面基层材料,路面基层的强度与抗变形能力优异,路用性能良好。     

强嵌挤骨架密实二灰稳定碎石设计与性能

为了提高二灰稳定碎石路用性能,依据逐级填充理论和粒子干涉理论提出了强嵌挤骨架密实二灰稳定碎石设计方法,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:采用本文提出的多级嵌挤骨架密实型二灰碎石组成设计方法,能使二灰碎石具有良好的路用性能。与规范级配二灰碎石相比,采用本文设计方法的二灰碎石后期强度(180天)提高了18%、温缩系数和干缩系数分别降低了15%和45%、抗冲刷性能提高了20%,具有广阔的应用前景。     

二灰碎石抗裂性的研究

通过对二灰碎石缩裂的机理分析，研究了“富余”二灰导致二灰碎石产生缩裂的原因及其作用模式，提出了二灰碎石中二灰含量与集料空隙率相当，采用断级配集料是解决缩裂问题的有效手段，探讨了满足强度和抗裂性综合要求的二灰碎石配合比设计方法，并通过大量室内试验和试验路段的对比研究，验证了该设计思想的合理性和设计方法的可行性。     

二灰碎石基层的施工病害及质量控制

针对二灰碎石基层施工中存在的诸多病害，结合市政道路工程二灰碎石半刚性基层的施工案例，对施工地质情况、混合料配合比加以分析，提出了处治二灰碎石基层病害、控制施工质量的措施。结果证明：严格的技术管理、施工工序控制以及质量验收程序可以减少二灰碎石的施工病害，保证工程质量和路用性能。