聚酯纤维和聚丙烯纤维水泥稳定碎石力学性能研究

通过大量室内试验,研究了聚酯纤维及聚丙烯纤维对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量等力学性能的影响。结果表明:聚酯纤维和聚丙烯纤维都可以大幅度地提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度,降低抗压回弹模量;给出了纤维最佳质量掺量,聚酯纤维约为0.07%,聚丙烯纤维约为0.05%;相同龄期、相同纤维掺量的情况下,聚酯纤维水泥稳定碎石比聚丙烯纤维水泥稳定碎石的强度高、回弹模量低。同时,根据试验结果分析,得出了聚酯纤维、聚丙烯纤维掺量与水泥稳定碎石各力学性能指标的回归关系式。     

聚酯纤维对水泥冷再生稳定碎石强度影响的试验研究

为了揭示聚酯纤维水泥冷再生稳定碎石的强度特征,通过室内试验研究了纤维含量、纤维长度和废旧路面材料掺量对水泥冷再生稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度的影响规律.结果表明:聚酯纤维的掺入能够显著提高无侧限抗压强度和劈裂强度,且当聚酯纤维含量为0.7‰时,无侧限抗压强度和劈裂强度均达到最大值,分别为素水泥冷再生稳定碎石的1.18倍和1.30倍;无侧限抗压强度和劈裂强度随着废旧路面材料掺量的增加而降低,且当废旧路面材料掺量超过30％后,无侧限抗压强度迅速衰减,但掺入不低于0.5‰的聚酯纤维可有效缓解这种不利情况的发生;无侧限抗压强度和劈裂强度随纤维长度的增加而增加.以力学性能最优为原则,综合考虑经济性,建议纤维用量为0.7‰、纤维长度为7 cm、废旧路面材料掺量为30％.     

水泥粉煤灰稳定碎石力学特性研究

为了评价水泥粉煤灰稳定碎石力学特性,该文研究了养生龄期、粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量的影响规律。结果表明:随着龄期的增长,水泥粉煤灰稳定碎石的力学性能均随之增大;粉煤灰的掺加对水泥稳定碎石早期无侧限抗压强度和劈裂强度都有影响,掺量越大早期强度越低;掺加粉煤灰对长期强度有利,随着粉煤灰掺量的增加,无侧限抗压强度和劈裂强度先增大后减小,存在最佳掺量;在进行混合料设计时,可以适当降低7d强度,建议以90d强度作为设计强度;随着粉煤灰掺量的增加,回弹模量呈减小的趋势。随着养生龄期的增长,材料的压折比逐渐降低,弹强比逐渐提高,随着粉煤灰掺量的提高,材料的压折比先减小后增大,弹强比逐渐降低。     

水泥稳定碎石的强度和模量随龄期变化规律

为了有效预防沥青路面的早期损坏,针对水泥稳定类基层的设计、施工控制和验收等指标存在的差异,通过室内试验,揭示水泥稳定碎石基层材料的无侧限抗压强度和抗压回弹模量随龄期的变化规律。结果表明:水泥稳定碎石基层材料的无侧限抗压强度和抗压回弹模量均随着龄期的增长而增长,两者的变异系数都随着龄期的增长而减小,并且其无侧限抗压强度和抗压回弹模量之间有着密切的关系。     

工业废渣路面基层材料试验研究

以钢渣、碎石为集料,通过实验室试验研究了水泥、水泥粉煤灰、石灰粉煤灰稳定路面基层材料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冲刷性能。结果表明,钢渣作为公路基层集料具有较碎石更为良好的性能。钢渣作为集料的基层材料强度高于碎石作为集料的基层材料;用水泥稳定钢渣可获得相对高的无侧限抗压强度,用石灰粉煤灰稳定钢渣获得相对高的劈裂强度。掺加粉煤灰的基层材料在180d龄期问抗压回弹模量保持增长,水泥稳定基层材料90d以后抗压回弹模量无明显增长。石灰粉煤灰稳定钢渣的回弹模量显著高于其他基层材料。水泥稳定钢渣抗冲刷性较水泥稳定碎石好,水泥粉煤灰与石灰粉煤灰稳定类用钢渣代替碎石作为集料对冲刷性能影响不明显。     

聚酯纤维水泥稳定碎石力学性能研究

为了研究聚酯纤维对水泥稳定碎石力学性能的影响,对聚酯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的劈裂抗拉强度、无侧限抗压强度和抗压回弹模量进行了大量试验,得到了聚酯纤维最佳掺量。同时,根据试验结果的回归分析,得出了聚酯纤维掺量与水泥稳定碎石各力学性能指标的关系式。试验结果表明:聚酯纤维掺量小于0.7‰时,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石各种强度有增加的趋势,而其抗压回弹模量逐渐降低。同时,通过Ansys有限元分析,对使用状态的水泥稳定碎石基层在车辆荷载作用下的应力分布进行模拟计算,研究了不同纤维掺量及不同龄期的基层应力分布情况。数值计算结果表明:聚酯纤维水泥稳定碎石基层具有良好的承载能力。     

纤维增强水泥稳定碎石路用性能研究

本文选取玄武岩纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维三种常用工程纤维,系统研究纤维种类和掺量对对水泥稳定碎石混合料抗拉强度、抗压强度、抗压回弹模量和干燥收缩等性能的影响规律,以期为经济抗裂型水泥稳定碎石配合比设计提供参考。试验结果表明纤维的掺入对水泥稳定碎石抗压强度影响较小,对劈裂强度、抗压回弹模量、干缩系数和温缩系数影响均较为显著。玄武岩纤维对水泥稳定碎石劈裂强度和抗压回弹模量影响最为显著,聚酯纤维改善干缩系数效果最好,聚酯纤维和聚丙烯纤维改善温缩系数效果相当。     

龄期对水泥稳定基层强度与模量的影响研究

针对沥青路面水泥稳定类基层存在着设计指标、施工控制指标、竣工验收指标的不一致性,文章通过对水稳基层材料的室内试验研究了不同龄期对骨架密实型水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度和顶面抗压回弹模量的影响,并根据试验结果找出强度与模量随龄期的变化规律。研究结果表明:无侧限抗压强度与抗压回弹模量都随龄期单调变化,而且变化规律相似。     

聚丙烯纤维改善水泥稳定碎石抗裂性能的研究

为了减少水泥稳定碎石基层材料的开裂破坏,向水泥稳定碎石材料中掺加了适量聚丙烯纤维。通过对比研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数等路用性能指标,认为聚丙烯纤维能够显著改善水泥稳定碎石材料的路用性能。并通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量,进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。     

水泥稳定碎石抗压强度与劈裂强度特性分析

通过室内试验,测试水泥稳定碎石混合料7d、28d、90d龄期下的无侧限抗压强度和劈裂强度,分析2.5%和4.5%水泥剂量下的水泥稳定碎石强度随龄期增长的规律,并研究抗压强度和劈裂强度之间的相关关系,探讨了采用劈裂强度作为设计和施工控制指标的可行性。     

级配对水泥粉煤灰稳定碎石力学性能与温缩特性的影响

选取规范级配范围内的粗细不同的3种级配,对水泥粉煤灰稳定碎石混合料的力学性能和温缩特性进行了试验研究,结果表明:集料的骨架结构对混合料早期无侧限抗压强度影响较大,而对于后期强度,骨架密实结构的混合料抗压强度较高,劈裂强度体现了相似的规律性;由于3种级配集料在混合料中所占的体积近似,同一养生龄期的混合料的回弹模量相近;温缩系数随着填料含量的增加而增大,随着龄期的增长略有增大。     

水泥稳定碎石基层合理强度的探讨

针对当前我国高速公路水泥稳定碎石基层严重开裂的情况,文章依据水泥稳定碎石基层材料90d龄期的劈裂强度σsp限值以及劈裂强度与无侧限抗压强度的相关关系,推知水泥稳定碎石7d龄期的无侧限抗压强度限值。经水泥稳定碎石劈裂强度限值合理性检验以及施工、设计检验,推荐了水泥稳定碎石上、下基层合理强度取值范围,对防止水泥稳定碎石基层收缩开裂具有重要意义。     

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。     

聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究

通过对比研究聚丙烯纤维水泥灰土稳定砂和普通水泥灰土稳定砂各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和干缩系数等路用性能指标,认为聚丙烯纤维能够显著改善水泥灰土稳定砂材料的路用性能,尤其在抗裂性能方面具有明显的优势。最后,通过现场试验和追踪调查,结果表明加入聚丙烯纤维能够减少裂缝病害。     

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。     

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。     

聚丙烯纤维在水泥灰土稳定砂中的应用研究

为解决水泥灰土稳定砂的收缩裂缝,通过聚丙烯纤维水泥灰土稳定砂和普通水泥灰土稳定砂各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和干缩系数等路用性能指标的研究,认为聚丙烯纤维能显著改善水泥灰土稳定砂材料的路用性能,尤其在抗裂性能方面具有明显的优势。通过现场试验和追踪调查表明,加入聚丙烯纤维能减少裂缝病害。     

聚酯纤维对水泥稳定碎石回弹模量影响

为了揭示聚酯纤维对水泥稳定碎石回弹模量的影响,在水泥稳定碎石试件内掺入不同含量的聚酯纤维,通过室内试验研究聚酯纤维含量、龄期对水泥稳定碎石回弹模量的影响规律。本文在聚酯纤维水泥稳定碎石干缩试验的基础上,通过对其抗压回弹模量的试验及数据的分析,研究聚酯纤维水泥稳定碎石掺入不同含量聚酯纤维其回弹模量的变化规律以及作用机理,并简要评价聚酯纤维水泥稳定碎石的工程特性。     

水泥粉煤灰稳定碎石的力学参数体系研究

通过研究固定水泥剂量时,养生龄期、粉煤灰掺量等因素对于水泥粉煤灰稳定碎石的无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量等力学参数的影响规律以及各种力学参数之间的相互关系,对该类材料的力学参数体系进行了系统、全面的探讨,并结合其强度形成机理进行了合理的分析与解释。据此,提出了水泥粉煤灰稳定碎石的参考设计龄期以及该龄期不同评价指标的最佳粉煤灰掺量。结果表明,随着养生龄期的增长,材料的压折比逐渐降低,弹强比逐渐提高;随着粉煤灰掺量的提高,材料的压折比和弹强比均逐渐降低。     

水泥稳定废砖再生集料的路用性能研究

设计水泥稳定废砖再生集料(CSDB),并测试击实特性、抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩性能,以研究CSDB的路用性能变化规律及其在路面基层中的适用性。结果表明:随着废弃砖再生集料(DBA)掺量的增加,CSDB的最佳含水量增加、最大干密度下降;当水泥剂量相同时,各龄期CSDB的无侧限抗压强度、劈裂强度和回弹模量均随着DBA含量的增加而降低;DBA的掺入使得CSDB的干缩性能提高、温缩性能降低;在水泥剂量为5%的条件下,为满足沥青路面基层和底基层的使用要求,建议DBA掺量分别不超过50.7%和63.0%。