PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性检测技术

为了准确地检测出PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,在四边距标准差的理论基础上,结合数字图像处理技术提出了集料四边距标准差均匀性求解算法和PVA纤维加权四边距标准差均匀性求解算法。该算法的实现过程:(1)利用数字图像处理技术对试件截面图像进行预处理,通过种子填充法提取试件截面图像中集料和PVA纤维的边缘和质心。(2)根据试件截面图像中像素距离和实际距离的转换关系,结合集料四边距标准差的算法和PVA纤维加权四边距标准差的算法依次求出试件截面图像中集料的四边距标准差和PVA纤维的加权四边距标准差的数值。然后应用MATLAB软件完成了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统的软件构架设计和GUI界面设计,从而开发了集料均匀性检测系统和PVA纤维均匀性检测系统,实现了PVA纤维水泥稳定碎石的均匀性分析及运算的自动化。最后以对PVA纤维水泥稳定碎石拌和质量有重要影响的搅拌时间展开试验研究,取搅拌时间依次为45,50,55,60,65,70,75,80 s,进一步地验证了添加PVA纤维对水泥稳定碎石的抗裂性提高效果和均匀性检测系统的准确性。研究结果表明:添加PVA纤维的水泥稳定碎石抗裂指数比普通水泥稳定碎石抗裂指数高出30%左右;该检测技术可以较好地检测出PVA纤维水泥稳定碎石中集料和纤维的分布均匀性。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价

为了准确评价PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性,提出一种新的评价方法,该方法以质量分数比例系数和离差系数为拌和均匀性指标。为验证其可行性,以拌和时间为单因子变量进行拌和均匀性试验研究。结果表明:该PVA纤维水泥稳定碎石的拌和均匀性评价方法合理、可靠,具有可行性,也可用于评估其他纤维水泥基材料的拌和均匀性。     

振动拌和技术在水泥稳定碎石基层中的应用效果研究

水泥稳定碎石施工均匀性对路面结构的耐久性至关重要,本文介绍了振动拌和技术对改善水泥稳定碎石匀质性的机理,并通过现场性能试验对比分析了振动拌和技术与常规拌和方式的技术优势。     

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。     

纤维水泥稳定碎石室内拌和工艺试验研究

掺加纤维可有效改善水泥稳定碎石(CSM)基层材料的抗裂性并提高其强度。在依托室内物理试验研究纤维水泥稳定碎石(FCSM)路用性能的工作中,重要环节之一是如何提高纤维在混合料中拌和分散均匀性,这将显著影响测试试件的性能稳定性。为此,通过拌和工艺试验,分析了影响纤维拌和分散效果的主要因素及其作用机理,获得了合理的FCSM室内拌和工艺,并通过强度稳定性试验分析进行了印证,从而提出了FCSM拌和工艺效果的辅助判定方法。结果表明,纤维分散均匀性易受集料干湿状态影响:干拌时,搅拌片产生的空气流动易使纤维飘浮在干燥集料表面并逐渐聚集结团;湿拌时,干纤维易吸附于湿混合料的表面。对拌和效果影响而言,投料次序影响更为显著,而延长拌和时间虽能起到提高纤维分散效果的作用,但拌和达到一定时间之后其效果增加并不明显。合理的FCSM室内拌和工艺应首先将全部集料与水泥进行干拌15s后再洒水搅拌15s,然后撒入纤维终拌60s。材料的强度变异系数可表征试件性能的稳定性,可将其作为FCSM拌和效果的辅助判定方法。成果可为FCSM路用性能室内物理试验研究工作奠定基础。     

基于振动拌和工艺的水泥稳定碎石混合料路用性能研究

为了解不同水泥剂量下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、干缩和温缩性能、抗冲刷性能等路用性能及其变化规律,采用振动拌和、振机无振动拌和、普通静力拌和3种不同搅拌方式进行研究,然后基于试验结果对振动拌和工艺的作用机理进行了分析。结果表明:1)振动拌和工艺加大了拌和激振力,增加了水泥稳定碎石混合料的拌和均匀性;2)相比振机无振拌与普通静力拌和方式,振动拌和工艺下水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度平均提高了30.8%、49.5%;振动拌和型水泥稳定碎石混合料的劈裂强度提高了46.1%;3)振动拌和工艺还能有效改善混合料干缩、温缩及抗冲刷等路用性能。     

粉煤灰对振动拌和水泥稳定碎石力学性能的影响

与传统非振动拌和技术相比,振动拌和的水泥稳定碎石的混合料分布均匀且路用性能较好。为了进一步分析粉煤灰对振动拌和水泥稳定碎石路用性能的影响,结合黑河至大连一级公路改扩建工程,通过混合料的配合比设计与强度试验,对掺加粉煤灰的振动拌和与传统非振动拌和水泥稳定碎石的路用性能进行对比研究。试验结果表明,粉煤灰对两种拌和技术的水泥稳定碎石最大干密度和无限抗压强度均有一定的影响,而且振动拌和的水泥稳定碎石最大干密度与无侧限抗压强度均比传统拌和的大。研究结果对高等级公路基层材料的设计与施工具有一定的实用价值。     

不同拌和条件对水泥稳定碎石混合料性能的影响

采用振动拌和与普通拌和技术,研究2种拌和方式对水泥稳定碎石性能的影响,通过对比2种拌和技术的拌缸设备、水泥稳定碎石混合料的拌和均匀性,以及对相同水泥剂量下2种拌和方式的无侧限抗压强度、达到规范要求的无侧限抗压强度的水泥剂量进行测试和分析。结果表明:振动拌和构造较普通拌和更加合理;振动拌和方式下,无侧限抗压强度更高,水泥剂量降低率更大。     

基于室内振动搅拌的水泥稳定碎石性能研究

振动搅拌技术可使水泥更好地分散在水泥稳定碎石混合料中,并且使混合料的强度得到一定程度的提高,从而增加了半刚性基层的路用性能,但是,水泥稳定碎石混合料的拌和设备是工地施工中的大型振动搅拌机,进行水泥稳定碎石配合比设计时尚无室内振动拌和设备可用,以致于无法准确分析振动拌和与非振动拌和水泥稳定碎石的技术指标。针对此问题,结合实际工程项目,对室内集料击振筛进行改装,以模拟水泥稳定碎石的工地生产振动拌和设备。通过一系列试验建立改装的室内振动拌和设备与工地振动拌和设备的等效关系。研究内容包括：室内振动搅拌机的原理与参数分析,室内振动搅拌的水泥稳定碎石配合比设计,室内与工地振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度对比等。研究结果表明：室内振动拌和的水泥稳定碎石配合比设计结果优于工地振动拌和的设计结果,而且水泥稳定碎石无侧限抗压强度大于工地振动搅拌机拌和混合料的抗压强度;根据试验结果得出了改装的室内振动拌和设备对水泥稳定碎石混合料的最佳拌和时间,使改装的室内振动搅拌机达到了工地大型振动搅拌机的同样效果,可应用于水泥稳定碎石的配合比设计与施工。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石冲击性能研究

运用摆锤冲击法和均匀弹性支撑落重弯折冲击法,首次对聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的冲击性能进行了对比试验研究。试验结果表明:和普通水泥稳定碎石相比,聚丙烯纤维水泥稳定碎石具有优良的抗冲击能力,聚丙烯纤维水泥稳定碎石在路面半刚性基层中运用,可以增强基层抵抗行车荷载的冲击和振动,延长其使用寿命。     

掺纤维水泥稳定碎石基层材料配合比研究

水泥稳定碎石基层材料由于刚性大,容易收缩开裂,导致沥青混凝土面层反射裂缝.一般地,水泥稳定碎石基层材料收缩受级配和外加剂等因素的影响,文章在固定级配的基础上,通过在水泥稳定碎石基层材料中掺加适量的纤维,以减少基层材料的刚性,增大其抗裂能力.鉴于掺纤维水泥稳定碎石基层材料路用性能影响因素多,文章采用均匀设计方法安排试验,并用SPSS统计软件对试验结果进行回归分析,确定了影响掺纤维水泥稳定碎石基层路用性能的主要因素和最佳配合比.试验结果表明,掺纤维水泥稳定碎石具有良好的柔韧性能和较小的收缩系数.     

振动搅拌水泥稳定碎石在京新高速路面的应用

针对传统拌和方式下水泥稳定碎石基层混合料拌和均匀性差、成品混合料时常存在干燥露白现象等问题,以京新高速公路白明段路面施工项目为依托,对普通搅拌与振动搅拌作用下的水泥稳定碎石混合料外观以及矿料级配进行分析研究。结果表明:振动搅拌作用使混合料中的水与集料充分接触,水泥、水与集料达到充分均匀弥散的状态,细集料均匀包裹粗集料,且矿料级配变异性小于普通搅拌作用,有利于水泥稳定材料耐久性和强度的提高。     

搅拌工艺对水稳碎石均匀性与强度的影响

为了研究搅拌工艺对水泥稳定碎石混合料均匀性与强度的影响,采用集料筛分试验、水泥EDTA滴定试验以及无侧限抗压强度试验进行了普通搅拌工艺与振动搅拌工艺2种方案的对比研究。结果显示:第二次搅拌采用振动搅拌工艺,水稳混合料中关键筛孔通过率与水泥用量滴定结果的标准差与变异系数均明显减小,混合料搅拌均匀性得到显著改善;且显著提高了混合料7d与28d无侧限抗压强度,降低了强度标准差与变异系数。     

乳化沥青-柔性纤维改性水稳碎石弯曲韧性试验研究

本文选用乳化沥青和柔性纤维(聚丙烯纤维)两种材料对水泥稳定碎石进行改性研究。通过三分点加载试验,得到了普通水泥稳定碎石(CSM)、3%乳化沥青掺量的水泥稳定碎石(CASM)和柔性纤维的乳化沥青水泥稳定碎石(PCASM)的荷载-挠度曲线,并分别按照美国材料与试验协会ASTM C1018-97标准方法、日本混凝土协会(JCI)标准方法和国内研究者提出的剩余弯曲强度法对三种类型稳定碎石进行韧性评价。结果表明,水泥稳定碎石中掺入乳化沥青,会显著降低混合料的韧性指数及剩余弯曲强度;聚丙烯纤维能够有效提高乳化沥青水泥稳定碎石的弯曲韧性及剩余弯曲强度,且添加聚丙烯纤维后,混合料的弯曲韧性指数和剩余弯曲强度明显高于普通水泥稳定碎石,改善了乳化沥青水泥稳定碎石的弯拉性能。     

基于振动拌和工艺的水泥稳定碎石混合料强度及拌和均匀性分析

依托高速公路水稳基层铺筑实体工程,在相同的材料、配合比、施工工艺条件下,对振动拌和水稳基层混合料强度提升效果及微观的拌和均匀性进行试验分析。现场检测及室内试验结果表明:振动拌和芯样相比常规拌和芯样其强度提升近40%,且振动拌和芯样的强度试验变异系数更低。采用SEM扫描电镜对6 h及7 d后的水稳混合料微观形态进行试验分析,结果表明:采用振动拌和工艺的水稳碎石混合料,其水泥分布和粗集料裹附更为均匀,水泥结团现象消失,水化反应更加充分。     

水泥稳定碎石排水基层胶浆合理稠度的评价方法

为了定量评价水泥稳定碎石排水基层材料中水泥胶浆稠度的合理性,设计了针对水泥稳定碎石排水基层材料的析漏试验。以析漏质量为评价指标,根据对不同胶浆稠度的水泥稳定碎石材料的析漏试验确定了试验的标准析漏时间为60 s。以7 d无侧限抗压强度大于5 MPa和空隙差小于5%作为力学强度和空隙均匀性的评价标准,通过建立析漏质量与7d无侧限抗压强度和空隙差的关系,确定满足力学强度和空隙均匀性要求的水泥胶浆的析漏质量小于150 g。为检验方法的合理性,测试了采用该方法所设计混合料的空隙率和不同龄期的抗压强度、劈裂强度和回弹模量。结果表明,采用该方法设计的混合料既具有较大且均匀的空隙率,在不同的龄期又具有较高的抗压强度、劈裂强度和回弹模量,满足力学性能要求。     

农村公路半刚性基层现场均匀拌和施工质量控制工艺研究

文章针对农村公路水泥稳定类基层建设采用集中厂拌法面临的用电困难、运输距离远、易离析以及传统路拌法水泥撒布不均匀、水泥剂量、含水量与混合料的均匀性不易准确控制、能耗大、劳动强度大、粉尘污染严重等不足之处,经过实验室模拟研究与现场试验,提出了利用碎石撒布车均匀撒布矿料、粉料撒布车均匀撒布水泥、冷再生机现场拌和、碾压、整平的机械一体化"现场均匀拌和法"施工工艺,现场质量检测结果表明这种工艺具有可行性。本研究对于我国新农村公路建设的迅速发展具有一定的参考价值。     

高速公路抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究

水泥稳定碎石具有强度高、板体性好、经济性好等优点,是我国使用最广泛的半剐性基层材料,但水泥稳定碎石存在突出特点易开裂。娄新高速公路基层采用新型抗裂型水泥稳定碎石,从材料本身抗裂性能评价方法研究人手,提出骨架密实型水泥稳定碎石基层材料理论设计方法,采用振动压实法进行配合比设计,使基层整体强度更加均匀,密实度更高,增强了基层的强度及抗水损害性能,并对其抗裂性能进行了室内对比试验研究,通过试验路检测与后期观测数据分析,基本达到了抗裂型水稳碎石基层高强度、抗开裂、抗水损害的预期效果。     

聚酯纤维对水泥稳定碎石抗弯拉性能影响的试验研究

通过室内试验研究了聚酯纤维的形状、含量和长度对水泥稳定碎石抗弯拉强度的影响规律.结果表明:丝状和网状聚酯纤维水泥稳定碎石的抗弯拉强度优于条状聚酯纤维水泥稳定碎石;当龄期为7d时,抗弯拉强度随着纤维含量和长度的增加而降低;当龄期大于28d后,抗弯拉强度随着纤维长度的增加而增加,随着纤维含量的增加呈先增长后降低的趋势,且在纤维含量为0.7‰时出现峰值.以抗弯拉强度最优为原则,综合考虑纤维混合料拌和难易度,建议纤维用量为0.7‰,纤维长度为7 cm.     

水泥稳定碎石基层施工的质量控制

介绍了水泥稳定碎石的级配和优点，并提出了混合料的设计思路和水泥稳定碎石混合料的施工质量控制方法。从混合料的拌和、运输、摊铺、压实及养生等方面对水泥稳定碎石基层施工工艺进行了阐述。