振动搅拌技术在水稳碎石基层施工中的应用效果研究

针对我国公路建设中水泥稳定碎石基层强度低、均匀性和稳定性差、易开裂等问题,提出了水泥稳定碎石振动搅拌技术。通过检测振动搅拌和普通搅拌拌和而成的水稳碎石的相关性能,发现振动搅拌技术在水泥剂量相同的情况下能有效提高水稳碎石的强度,而在保证强度相同的同时能有效降低水泥用量,同时其还能减少水稳碎石的开裂现象,提高施工均匀性,值得推广应用于实际工程。     

振动搅拌水泥稳定砂砾强度性能对比研究

为了给西藏地区实体工程推荐较优的水泥稳定砂砾的拌和方式,采用室内无侧限抗压强度试验和实体工程取芯强度试验,对常规拌和工艺与振动搅拌工艺下不同养生龄期的水泥稳定砂砾的抗压强度变化规律及其变异系数进行了对比研究。试验结果表明:在西藏阿里地区特殊气候环境下,水泥稳定砂砾混合料的抗压强度增长相对缓慢;相比常规搅拌工艺,采用振动搅拌工艺后水泥稳定砂砾混合料的强度变异系数有所减小,混合料拌和更加均匀,抗压强度可提高10%~15%,路用性能得以提升;在相同设计抗压强度条件下可减少水泥用量,节约工程造价,减少基层裂缝,建议在西藏筑路材料匮乏地段可采用振动搅拌技术提高水泥稳定基层的强度和稳定性。     

水泥稳定碎石性能对比研究及工程应用

为对比振动搅拌工艺与普通搅拌工艺对水泥稳定碎石性能的影响,为工程进一步应用提供依据,现场铺筑试验路,结合室内试验,以无侧限抗压强度及变异系数为评价指标,进行了单拌缸振动搅拌与普通搅拌工艺对比研究,结果表明:采用振动搅拌工艺可提高水泥稳定碎石7 d与28 d无侧限抗压强度10～20%;同时可降低强度变异系数,其7 d强度变异系数降低了29. 3%,28 d强度变异系数降低了9. 7%。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性研究

为了研究如何将PVA纤维均匀的分散在水泥稳定碎石基层材料中,进行了多种拌和工艺方案下添加PVA的水泥稳定碎石拌和试验。采用质量分数比例系数与质量分数比例系数的离差系数来判断PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性,分析了在不同投料顺序、搅拌速度、单机搅拌量等拌和工艺下,PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性随时间的变化规律。研究表明:不同投料顺序下,混合料的质量分数比例系数的离差系数趋于平稳时普遍大于PVA纤维的质量离差系数。单从拌和稳定性的角度考虑,PVA纤维水泥稳定碎石最佳投料顺序为先投入集料和PVA纤维束,再加入水泥和水继续搅拌。混合料质量分数比例系数离差系数和PVA纤维质量离差系数值达到最小值的拌和时间均随单机搅拌量的增加而增加、随搅拌速度的增加而减小。推荐WDZ-600型稳定土拌和站的最佳单机搅拌量V=615 L,最佳搅拌轴转速为ω=48 r/min,最佳拌和时间为35 s。     

水泥稳定碎石混合料拌和均匀性的控制

依托某工程项目进行技术攻关,通过二次振动搅拌技术,提高水泥稳定碎石混合料的搅拌质量和效率,进而解决水泥稳定碎石基层混合料拌和不均匀的问题,实践证明,工程质量得到了有效保证。     

水泥稳定碎石配合比设计方法的研究

水泥稳定碎石在我国公路工程中有着广泛的应用,对比分析了两种不同的水泥稳定碎石配合比设计方法,以成型原理、试件最大干密度、试件强度为切入点,充分证明了室内采用振动压实法对提高半刚性基层的路用性能有明显的作用,最后结合试验路工程,总结了水泥稳定碎石振动压实法的施工工艺。     

粉煤灰水泥水化微观分析

粉煤灰替代水泥掺入到混凝土中,可以减少水泥水化放热量,改善混凝土力学及耐久性能,具有技术、经济双重效益。从微观角度分析添加粉煤灰后,水泥水化的过程,确定不同掺量粉煤灰在粉煤灰-水泥体系中作用。     

SAP内养生水泥混凝土综述

分析了超吸水性聚合物(SAP)的材料性能和SAP内养生混凝土配合比设计的关键参数，提出了内养生混凝土组成设计方法；从SAP吸释水行为和内养生混凝土水化特征角度，探讨了SAP内养生混凝土水分传输机制，综述了SAP内养生混凝土的收缩阻裂性能、力学性能和耐久性能；通过界面过渡区特征、水化产物和孔结构特征，探究了SAP内养生混凝土性能增强机理；总结了SAP内养生混凝土国内外工程应用情况，并展望了其未来的研究方向和应用前景。分析结果表明:SAP内养生原理为其本身的吸释水特性，但因SAP性能的差异和混凝土配合比等因素的不同，内养生水泥混凝土的各项性能有一定的差异性；SAP在渗透压和离子浓度的驱动下及时释水，补充混凝土内部水分丧失，降低早期水化热，并提升后期水化程度；SAP内养生混凝土的各项性能均受到其粒径、掺量和额外引水量的影响，在各参数均合适的条件下，SAP能够有效抑制混凝土的自收缩和干燥收缩，并增强混凝土的力学性能；SAP能够促进水化反应，生成更多的水化产物，填充混凝土的孔隙，增强混凝土的密实性，细化孔结构，切断连通孔隙，从而改善混凝土的抗冻、抗渗等耐久性能；SAP的再溶胀能力可阻塞混凝土裂缝，生成的CaCO₃等水化产物可使混凝土裂缝自愈合；SAP内养生作用能够增强水泥石与集料之间的黏结性，减少甚至消除界面过渡区微裂缝，提高界面过渡区强度；SAP内养生水泥混凝土在桥梁桥面整体化层、横隔梁、湿接缝、桥墩及隧道二次衬砌等部位已成功应用，抗裂效果优良。      

水泥稳定碎石干缩特性的分析

水泥稳定碎石混合料基层开裂导致路面出现反射裂缝的现象比较普遍．水泥稳定碎石作为路面基层材料有明显的缺点,因水分蒸发和混合料内部发生的水化作用使得混合料内部水分不断减少及温度变化产生较大的收缩,进而造成路面的反射裂缝。改善集料级配以减少水泥用量是减少水泥稳定碎石基层裂缝的主要措施之一。     

水泥稳定碎石振动成型级配优化试验研究

结合现有压路机压实功能的基础上,提出了水泥稳定碎石室内振动成型仪振动频率、振幅、振动时间、配重等振动参数;采用采用逐级填充理论设计了水泥稳定碎石嵌挤密实级配,对比振动成型和静压成型方式下的不同龄期、不同水泥剂量下水泥稳定碎石试件无侧限抗压强度.试验结果表明相同条件下振动成型试件的无侧限抗压强度远大于静压法成型的试件.     

半柔性路面基层在干线公路中的应用研究

通过对半柔性路面基层材料试验研究,探讨了乳化沥青-水泥稳定碎石混合料设计、性能试验、半柔性基层路面结构力学分析、施工工艺。结果表明:采用骨架嵌挤级配、振动压实法确定最佳含水量、干湿劈裂强度确定最佳乳化沥青用量的乳化沥青-水泥稳定碎石半柔性混合料设计方法,混合料具有较好的物理、力学性能、高温稳定性、低温柔性、抗疲劳性能;采用乳化沥青-水泥稳定碎石基层代替半刚性基层,可降低路面最大竖向剪应力,提高路面抗裂能力;试验路应用表明乳化沥青-水泥稳定碎石混合料具有均匀性好、易压实的特点。     

预裂型水泥稳定碎石强度与温缩特性机理仿真

针对水泥稳定碎石材料易产生裂缝,从而降低路面使用寿命这一问题,基于粗集料预处治技术提出了一种预裂型水泥稳定碎石材料改良思路;通过对水泥稳定碎石中一定比例的粗集料进行预处治,使其表面裹附一层新的物质,从而形成新的界面,分散了收缩过程中降低开裂对材料整体均一性的影响,继而仿真分析了这种新型材料的强度特征和温度收缩裂缝发展的内部机理;基于离散单元法建立了预裂型水泥稳定碎石仿真模型,并分别开展了虚拟无侧限压缩试验和有限制梁温度收缩开裂试验。研究结果表明:在假设预处治粗集料仅影响粗集料界面强度的前提下,试件的无侧限抗压强度与界面强度比和预处治粗集料替换比这2个关键参数之间呈现出良好的线性相关性,可通过回归公式进行计算与预测;当界面强度比大于40%时,预处治粗集料替换比的增加仅会降低材料的强度而不能避免局部贯穿裂缝的产生;当界面强度比小于40%时,随着预处治粗集料占比的增加,试件在收缩过程中产生的裂缝由局部贯穿宽裂缝转变为均匀分布的微裂缝,从而保证了材料在收缩开裂后的整体均一性;当界面强度衰减至未处治材料的30%以下,且预处治粗集料替换比大于30%时,可有效减少试件内部贯穿裂缝的产生,从而缓解了水泥稳定碎石的温缩开裂。      

水泥粉煤灰稳定碎石基层材料力学特性分析

通过对贵州山区水泥稳定碎石基层材料力学性能指标、抗冻融性能指标以及抗收缩性能进行试验研究,试验结果表明在水泥剂量一定前提下,相同龄期不同配合比混合料,随着粉煤灰剂量减小抗压强度逐步增大,无侧限抗压强度随着龄期增长而增长;粉煤灰发生火山灰反应迟与水泥有效减缓水泥水化物产生,水泥碎石发生水化反应生成凝胶物较多,水分蒸发导致水泥碎石干燥收缩;水泥粉煤灰稳定碎石与水泥稳定碎石抗冻性能较好,随着混合料龄期增长抗冻系数逐步增大,在试验龄期阶段水泥粉煤灰稳定碎石抗冻系数大于水泥稳定碎石。     

两种骨架密实级配水泥稳定碎石的性能对比研究

为了对比《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)中骨架密实级配(GF)与多级嵌挤骨架密实级配(MG)水泥稳定碎石之间的组成与性能差异,并深入研究MG级配水泥稳定碎石的性能,通过室内振动击实试验、力学强度试验和CBR颗粒流模拟技术对两种级配水泥稳定碎石组成结构及路用性能进行了对比研究,结果表明:与GF级配矿料相比,MG级配矿料的CBR值提高了8%~15%;与GF级配水泥稳定碎石相比,MG级配水泥稳定碎石最大干密度平均提高了1.4%,且易于压实,28d抗压强度提高了6%~12%,极限抗压强度提高了8%~20%,劈裂强度提高了8%~15%左右。实体工程应用结果表明,MG级配水泥稳定碎石有更好的抗裂性能。因此,MG级配水泥稳定碎石具有广阔的应用前景。     

振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层施工中的效果分析

从振动搅拌技术使用角度阐述设备使用过程中的实践效果。参照最新的国家行业规范要求推广使用的振动拌和技术设备有效解决了以往施工过程中经常遇到的不良病害现象,新技术设备使得水泥稳定碎石基层混合料分布均匀、强度更高,效果更好。振动拌和技术应用过程中收集了一些数据,分析证明了振动拌和技术效果。     

不同层间接触条件下水泥稳定碎石疲劳性能研究

为了研究不同应力水平下各因素对水泥稳定碎石疲劳性能影响程度的大小,对一次整体成型、分层连续成型、分层间断成型3种不同层间接触状态的水泥稳定碎石试件分别进行了疲劳试验、剪切试验、抗压试验、劈裂试验、抗折试验,在水泥稳定碎石疲劳性能结果分析的基础上,利用灰色关联度分析方法,对影响水泥稳定碎石疲劳性能的因素进行了排序与分析。结果表明:在相同的材料组成及养护条件下,随着层间粘结性的降低,水泥稳定碎石基层的疲劳寿命明显降低;各因素对水泥稳定碎石疲劳性能影响的灰色关联度排序为:接触状态和抗剪强度、抗折强度、劈裂强度、抗压强度、抗压回弹模量。     

水泥稳定碎石基层不同成型方式下力学强度分析

针对目前水泥稳定碎石基层不同成型方式导致层问不同接触与黏结情况,研究了在这些条件下水泥稳定碎石上下基层层间剪切力大小,以及水泥稳定碎石梁式试件抗弯拉强度.结果表明:与层间铺洒水泥浆和直接分层成型试件相比,一次成型试件抗剪强度大大增加;分层成型和界面受到污染试件与一次成型试件比较,试件整体性下降,弯拉强度降低.     

水泥稳定碎石干缩特性的分析

水泥稳定碎石混合料基层开裂导致路面出现反射裂缝的现象比较普遍,水泥稳定碎石作为路面基层材料有明显的缺点,因水分蒸发和混合料内部发生的水化作用使得混合料内部水分不断减少及温度变化产生较大的收缩,进而造成路面的反射裂缝。     

水泥稳定级配碎石基层的施工控制

水泥稳定级配碎石概述 水泥稳定级配碎石是水泥胶结级配碎石面形成的一种半刚性路面结构。水泥和级配碎石加水拌和后,发生强烈水解水化反应,同时从溶液中分解出氢氧化钙,并形成其他水化物。各种水化物继续硬化,在级配碎石中形成水泥碎石骨架,使级配碎石的强度和稳定度得以显著提高。     

振动与静压成型方法下水泥稳定碎石抗压强度关系与机理分析

研究振动和击实(静压)成型方法对水泥稳定碎石基层材料抗压强度影响,并分析强度差别产生的原因,试验中应用振动成型仪对水泥稳定碎石进行振动成型,养生7 d后测定抗压强度,并与静压成型试件的性能进行比较,试验表明振动成型水稳碎石的抗压强度与静压成型具有线性关系,基于压实度相同原则,振动成型方法的抗压强度大于静压成型的80%左右,而若在密度相同的前提下,振动成型方法的抗压强度大于静压成型的60%左右,其中60%的强度增加量源在于骨架的嵌挤作用,给出了两种成型方法抗压强度的转换关系,基于强度等效原则,采用振动成型方法设计基层材料可节约水泥2%～3%,按级配类型回归曲线的斜率和截距表明,振动的成型在用于基层材料为无机结合料时,不仅能够有效增强基层的密度,还可以提高级配的结构性,进而充分发挥出无机结合料的级配效应。