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。     

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。     

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。     

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。     

PVA纤维水泥稳定碎石拌和均匀性评价方法研究

针对PVA纤维水泥稳定碎石尚无严格的纤维拌和均匀性评价方法问题,用Image-Pro Plus中的AOI提取了不同状态的PVA纤维,结合数字图像处理技术及加权四边距标准差理论,选用拌和时间对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性开展研究,得出了判断PVA纤维拌和均匀性的评价方法,并进行了试验结果分析。试验结果表明:PVA纤维加权四边距标准差可以对PVA纤维水泥稳定碎石纤维拌和均匀性进行评价。     

水泥稳定碎石搅拌方式研究

为研究振动搅拌技术相比于传统搅拌技术的优势,依托广东省兴华(兴宁—五华)高速公路工程,分别对采用传统拌缸与振动拌缸拌料施工的试验路段现场取样,进行室内筛分、水泥剂量滴定及无侧限抗压强度试验。结果表明,相较于传统搅拌技术,采用振动搅拌技术的水泥稳定碎石各档筛分结果的变异系数更小,7d无侧限抗压强度平均值提升约25%,振动搅拌技术在水泥稳定碎石混合料拌和均匀性上具有明显优势,且对初期强度的形成有明显改善作用。     

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。     

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。     

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。     

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。     

厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数研究

通过采用振动法确定水泥稳定碎石配合比,采用相应压实度作为厚层水泥稳定碎石基层质量控制标准,提出了基于超重振动压路机厚层水泥稳定碎石基层压实技术参数及碾压设备组合。工程实践表明以振动法确定水泥稳定碎石压实度作为控制指标适用于厚层水泥稳定碎石半刚性基层压实,该技术为西藏林芝高原地区厚层水泥稳定碎石施工提供了较好解决方案,不仅提高了水泥稳定碎石基层的板体性,极大缓解了收缩裂缝,而且节省了施工费用,具有较好经济社会效益。     

振动搅拌水泥稳定碎石基层压实工艺的试验研究

振动搅拌能够增加水泥稳定碎石混合料的均匀性,强化混合料的微观结构,为了进一步强化水泥稳定碎石基层的质量,本文对半刚性基层建设中的关键环节压实工艺进行了对比试验研究,建立了基于振动搅拌下水泥稳定碎石半刚性基层的压实工艺。基于改进后压实工艺的研究结果,对路面进行施工,检测含水量、水泥剂量及厚度均满足设计要求,研究结果表明基于振动搅拌下优化压实工艺在水泥稳定碎石基层建设具有较明显的优势,可推广应用。     

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。     

振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层中的应用

为研究振动搅拌技术对水泥稳定碎石性能的影响,本文以某公路水泥稳定碎石基层施工为背景,通过检测水泥稳定碎石原材料性能并进行室内强度试验,来研究水泥稳定碎石在实际工程中的施工工序及施工应用效果。研究结果表明:随着水泥稳定碎石水灰比及养护龄期的增加,其无侧限抗压强度及劈裂强度均增加,且在同等水灰比及养护龄期下,振动搅拌成型试件强度均大于普通成型试件;振动搅拌成型试件抗压强度BDR(耐冻系数)优于普通搅拌成型试件;水泥稳定碎石基层施工完成后,检测得出压实度及平整度均满足规范要求,这表明振动搅拌在水泥稳定碎石中具有较好的应用效果。     

振动搅拌对水泥稳定碎石干温缩性能的影响

为了提高水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能,通过振动搅拌与普通强制搅拌的对比试验,研究了不同搅拌方式对水泥稳定碎石半刚性基层材料干缩、温缩系数的影响。研究结果表明,振动搅拌技术使得水泥稳定碎石半刚性基层材料的干缩、温缩系数都有所减小,在一定程度上提高了水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能。     

振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用

为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥稳定碎石混合料,并应用于浙江省申嘉湖高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥稳定碎石最大干密度大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。试验段检测结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石无侧限抗压强度与现场芯样的无侧限抗压强度基本吻合。采用优化的骨架密实型级配,并采用振动法设计的混合料在拌和、运输、摊铺及碾压中未发现明显离析,使用现有的施工设备,以振动法确定的最大干密度作为标准密度,基层压实度标准可定位98%。严格采用振动法设计结果施工的基层路用性能显著提高。     

分离式振动搅拌对水泥稳定碎石性能的影响

为了解决传统强制式搅拌工艺导致的水泥稳定碎石中水泥水化不充分的问题,改善水泥稳定碎石的力学性能和路用性能,采用传统搅拌和振动搅拌2种搅拌方式,对比不同级配、养生龄期、水泥含量下的力学性能和路用性能,研究了搅拌方式对水泥稳定碎石性能的影响。试验结果表明,与传统搅拌方式相比,振动搅拌对水泥稳定碎石性能提升效果明显。振动搅拌方式可以最大程度上发挥水泥的作用,提升水泥稳定碎石的力学性能和路用性能。     

振动搅拌水泥稳定碎石路用性能的应用研究

针对普通搅拌时水泥稳定碎石混合料均匀性不足的问题，以太行旅游公路水泥稳定碎石半刚性基层建设为依托工程，对比研究了振动搅拌和普通搅拌两种搅拌工艺的水泥稳定碎石路用性能。结果表明：相同条件下，与普通搅拌相比，振动搅拌改善了新拌混合料的均匀性，不同水泥用量7 d无侧限抗压强度提高了21%～40%;水泥用量4%时平均失水率降低7.3%,振动搅拌水泥稳定碎石密实度更高；在满足3 MPa强度要求下，振动搅拌可节省水泥约16%,保证强度的同时大大提高了抗裂性能。研究表明，振动搅拌工艺水泥稳定碎石路用性能更好，更经济，是一种成熟的降本增效搅拌新方法，工程中可推广使用。     

振动搅拌水泥稳定碎石的力学性能研究

为对比分析振动搅拌和传统普通静力搅拌工艺对水泥稳定碎石基层抗压强度、抗拉强度和抗压回弹模量等力学性能的影响,该文进行了无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验和动态回弹模量试验,并铺筑振动搅拌水泥稳定碎石基层试验路。结果表明:振动搅拌能明显提高水泥稳定碎石的抗压强度、间接抗拉强度和动态抗压回弹模量,提高均匀性;试验路的强度、弯沉和压实度等各项技术指标良好。由此可见,振动搅拌工艺可提高水泥稳定碎石基层的力学性能且应用效果良好。     

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。