乳化沥青水泥稳定碎石的变形特征试验研究

采用室内试验和对比方法,研究不同温度下,乳化沥青的掺入对水泥稳定碎石的弯拉变形及动态模量的影响规律。研究结果表明:乳化沥青水泥稳定碎石抗弯拉性能良好,常温及低温时的极限弯拉变形及应变功要大于不掺乳化沥青的普通水泥稳定碎石的极限弯拉变形及应变功,高温时两者弯拉性能相近;乳化沥青水泥稳定碎石具有类似沥青混合料的黏弹性特征,回归得到了乳化沥青水泥稳定碎石动态模量与乳化沥青掺量、温度和加载频率之间的关系式。室温下,年变化周期时的乳化沥青水泥稳定碎石动态模量较普通水泥稳定碎石的动态模量下降20%~32%。     

橡胶-水泥稳定碎石持强增韧特性研究

为了增加水泥稳定碎石半刚性基层材料的韧性，有效提高其抗裂性能，以减少因基层开裂引起的路面反射裂缝，以粒径为2.36~4.75 mm的橡胶颗粒等体积替换同粒径的集料，制备了持强增韧型橡胶-水泥稳定碎石材料。橡胶颗粒掺量分别为该粒径集料总体积的38%、57%、76%和95%。采用材料试验系统（MTS）开展了7 d无侧限抗压强度试验、四点弯曲强度试验和劈裂强度与模量试验，揭示了无侧限抗压强度、最大劈裂与弯拉应变及劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的变化规律，提出了一种强度满足规范要求、模量可调控的水泥稳定碎石材料制备方法。研究结果表明：橡胶-水泥稳定碎石的7 d无侧限抗压强度随橡胶颗粒掺量的增加而减小，且两者呈幂函数关系，当掺量在80%以下时可满足规范中的强度要求；最大劈裂应变随橡胶颗粒掺量的增加而逐渐增大，在保证强度的基础上，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的1.9倍，而弯拉应变则先增大后减小，在保证设计强度的前提下，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的3.79倍；劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的增加而减小，两者呈幂函数关系；橡胶-水泥稳定碎石的韧性较传统水泥稳定碎石显著增强，从而提高了其作为半刚性基层材料的抗裂性能；橡胶颗粒的掺入使水泥稳定碎石在保证强度的前提下，实现了破坏应变显著增大（即断裂能显著增大）、模量可调可设计的功能。     

基于最优混合设计法的掺膨胀剂的水泥稳定碎石配合比设计

水泥稳定碎石基层的路用性能对公路路面的使用寿命有着重要影响,而水泥稳定碎石基层的路用性能则主要取决于其配合比设计.以掺加膨胀剂水泥稳定碎石的基层材料为例,综合考虑水泥稳定碎石的力学性能和抗裂性能,采用311-A最优混合设计法系统研究了水泥掺量、添加剂掺量、集料级配3个因素对水泥稳定碎石基层路用性能的影响.与此同时,构建...     

掺膨胀剂水泥稳定碎石抗裂性能研究

水泥稳定碎石的抗裂性能一直是半刚性基层路面路用性能研究中的热点。为了减小水泥稳定碎石的收缩变形量,增强结构的抗裂能力,文中在水泥稳定碎石中掺入膨胀剂,通过相关试验分析了不同膨胀剂掺量下水泥稳定碎石强度、收缩性能的改善程度。结果表明,水泥稳定碎石中掺入适量膨胀剂能在一定程度上抑制裂缝的产生,改善其干缩、温缩变形性能,增强其抗裂性能;最佳膨胀剂掺量为5%。     

纤维对水泥稳定碎石基材抗弯拉强度影响试验研究

纤维掺入水泥稳定碎石中,研究其对基材抗弯拉强度的影响。结果表明,纤维对水泥稳定碎石基层弯拉强度的增强存在一个最佳掺量值,当掺量低于该值时,其对基材抗弯拉强度的增强作用随着掺量的增加而增加,当掺量高于该值时,则随着掺量的增加而逐渐降低。     

玻璃-聚酯混掺纤维水泥稳定碎石收缩性能研究

为了减小水泥稳定碎石材料的收缩变形,提高水泥稳定碎石基层材料的抗裂能力,本文将聚酯纤维与玻璃纤维,以单掺和复掺两种不同方式掺加入水泥稳定碎石中,研究纤维种类、掺量和龄期对水泥稳定碎石力学性能和收缩性能的影响规律。试验结果表明:掺加纤维可以提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度,改善基层材料的收缩性能,其中玻璃—聚酯纤维混合掺加入基层材料中,能够显著改善水稳碎石材料的力学性能和收缩性能。     

聚合物胶乳对水泥稳定碎石材料强度的影响

对掺加不同掺量的聚合物胶乳水泥稳定碎石材料抗压、劈裂强度等方面进行试验,结果表明,与普通水泥稳定碎石材料相比,聚合物胶乳水泥稳定碎石材料的抗拉性能有较大提高.研究了聚合物掺量及养护龄期对聚合物胶乳水泥稳定碎石材料抗压、劈裂强度的影响,同时也对不同聚合物掺量的水稳碎石材料的抗压回弹模量、抗弯拉强度进行了研究.     

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。     

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。     

粉煤灰在水泥稳定碎石基层中的应用

水泥稳定碎石基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响路面的质量和寿命。针对水泥稳定碎石基层材料常出现的收缩裂缝病害,文中提出了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层。大量室内试验表明,掺粉煤灰水泥稳定碎石基层材料具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能较好。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗弯拉弹性模量试验研究

根据大量试验结果,分析了试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗弯拉弹性模量的影响,得出了相应的影响规律。结果表明,聚丙烯纤维的掺加可显著降低水泥稳定碎石的抗弯拉弹性模量;随着试验龄期的增长,抗弯拉弹性模量不断增长;在文中聚丙烯纤维掺量的范围内(体积掺量小于0.1%),随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石抗弯拉弹性模量有不断减小的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石抗弯拉弹性模量基本上呈线性增加。     

玄武岩纤维对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响研究

在乳化沥青水泥稳定碎石基层材料中添加掺量0.6 ‰，长度为18 mm的玄武岩纤维后，通过室内试验对乳化沥青水泥稳定碎石性能的影响进行研究。结果表明:随着养护龄期的增加，乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉强度逐渐增加，干缩应变逐渐降低；相比不掺玄武岩纤维的乳化沥青水泥稳定碎石，掺纤维后，乳化沥青水泥稳定碎石的最大干密度和最佳外掺水量变化不大；乳化沥青水泥稳定碎石的抗疲劳性能提升，且各个龄期的的干缩应变明显降低，弯拉强度明显上升。通过工程应用表明，在乳化沥青水泥稳定碎石中添加玄武岩纤维能很好地降低反射裂缝，提升道路整     

水泥稳定碎石基层中黄砂掺加量的优化试验研究

结合江西省乐温高速公路水泥稳定碎石基层的施工,对水泥稳定碎石基层配合比进行设计,对其干温缩和抗裂性能进行评价,并给出相应结论:黄砂掺加过量会降低基层的抗压性能,建议乐温高速公路基层黄砂掺加量控制在10%。     

膨胀剂、聚丙烯纤维对水泥稳定碎石力学性能的影响

在水泥稳定碎石中掺加适量膨胀剂、聚丙烯纤维可以改善水泥稳定碎石的抗裂性能,但同时也会影响水泥稳定碎石的力学性能;通过对掺加膨胀剂、聚丙烯纤维的水泥稳定碎石和不掺加任何添加剂的水泥稳定碎石3种类型材料的强度、刚度、抗冻性能的试验结果比较分析得到如下研究结果:掺加膨胀剂、聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的干缩抗裂性能有显著地改善,并使水泥稳定碎石的强度、刚度和抗冻性能有一定提高.掺加膨胀剂与掺加聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的强度、刚度、抗冻性能的影响程度及变化规律不同.     

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。     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

掺铣刨料的水泥稳定碎石基层材料路用性能研究

为将道路改扩建产生的铣刨料进行再生利用以实现资源节约和环境保护,文中针对铣刨料进行水泥稳定碎石基层材料研究,分别选用掺量为0%～40%不等的铣刨料进行碎石材料的配合比设计,根据碎石材料无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度、劈裂强度、干缩应变等指标,探究掺铣刨料的水泥稳定碎石基层材料路用性能变化规律。     

膨胀剂水泥稳定碎石路用性能研究

为减小水泥稳定碎石基层材料收缩变形量,增强其抗裂能力,采用向水泥稳定碎石材料中掺加适量膨胀剂.通过膨胀剂的微膨胀来减小材料的收缩变形.探讨了膨胀剂掺量及养护龄期对水泥稳定碎石路用性能的影响,并推荐采用90 d的劈裂强度来确定膨胀剂的最佳掺量.室内试验和实体工程均表明,膨胀剂能在水泥稳定碎石基层中产生微膨胀,抵消材料的部分收缩,增加其密实度,因此,掺膨胀剂水泥稳定碎石具有优良的路用性能.     

膨胀剂对水泥稳定碎石温缩性能及干缩性能的影响研究

半刚性基层材料为我国最主要的基层类型，具有强度高、造价低廉等众多优点，然而只有保证期结构完整性的条件下，才能发挥其承载及传力作用。为此，选取钙矾石类膨胀剂，拟定5%，10%，15%，20%共4个膨胀剂掺量，采用干缩试验、温缩试验以及抗折强度试验，研究膨胀剂对水泥稳定碎石抗裂性能的影响。结果表明:添加膨胀剂后，水泥稳定碎石的温缩应变及温缩系数显著降低；随着膨胀剂掺量的增大，膨胀剂掺量对水泥稳定碎石温缩性能影响的敏感性降低；随其养生龄期的延长，水泥稳定碎石的干缩应变逐步增大，添加膨胀剂后，干缩应变和干缩系数显著降低。稳定剂掺量与抗折强度回归分析表明，当稳定剂掺量为7.0%时，抗折强度最大，为最佳掺量。     

抗裂耐久型水泥稳定碎石设计与施工控制措施

本文提出的抗裂耐久型水泥稳定碎石基层结构特征与施工控制措施,通过试验路段及试验分析表明,基层的无侧限抗压强度、劈裂强度得到明显提升,现场芯样结构完整、均匀密实,基层表面及内部均未出现裂缝现象,能够较好的形成嵌挤密实结构,有效的改善了基层底部抗弯拉性能和抗荷载疲劳能力,为提升路面耐久性提供重要保证。