基于旋转压实的水泥稳定再生集料设计方法

废旧水泥混凝土再生集料具有吸水率较高的特点,将其用于路面半刚性基层时传统的击实设计方法得到的水泥稳定再生集料含水量偏高,半刚性材料更加容易发生干缩开裂。为了解决这一问题,提出采用旋转压实成型方法设计水泥稳定再生集料,减小再生混合料的干缩变形,形成适用于再生集料的水泥稳定再生材料设计方法。通过室内试验对比水泥稳定再生集料在传统成型方法下与旋转压实成型方法下的配合比设计结果,试验结果表明:采用旋转压实成型法设计得到的水泥稳定再生集料的最佳含水量较传统方法得到的小;旋转压实80次的干密度指标对应于传统击实法的设计结果,但旋转压实试件的强度高于静压法试件;当水泥用量超过7%时,材料的强度主要受水泥控制,成型方法对强度影响较小;存在一个使水泥稳定再生集料的最佳含水量与最大干密度达到稳定的压实次数,可通过设置合理的压实次数,以最大干密度与抗压强度稳定状态为设计目的确定配合比。研究提出的旋转压实设计方法更适用于水泥稳定再生集料的配合比设计,可用于指导水泥稳定再生集料基层或垫层的材料设计。     

振动压实法对水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度影响的应用研究

以二连-河口国道主干线内蒙古白音查干-集宁段高速公路建设项目为依托,分析了振动压实试验法对水泥稳定碎石混合料最佳含水量和最大干密度的影响,并对振动压实法的压实机理和成型试件强度进行了比较研究。     

骨架密实型水泥稳定碎石性能影响因素研究

研究了含水量、水泥剂量、集料类型等因素对骨架密实型水泥稳定碎石性能的影响。结果显示对于同样的级配,水泥剂量越大,最大干密度、无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩变形越大。压实含水量和水泥剂量会影响水泥稳定碎石基层中的结合水的含量,进而对混合料的干缩特性造成影响。最佳含水量下随着水泥含量的增加,干缩系数变大。     

水泥稳定碎石基层压实度影响因素的试验研究

通过现场试验研究各施工参数对水泥稳定碎石层压实度影响规律。结果表明：碾压速度、碾压遍数和混合料施工含水量对水泥稳定碎石层压实度影响比较较为显著。随着碾压速度增大,压实度数值先增加后减少;随着碾压遍数的增加,压实度数值呈增大趋势,但达到一定遍数后,压实度数值将会稳定;随着混合料的含水量增加,水泥稳定碎石层的压实度先增加后减少。     

振动成型法在水泥稳定碎石基层中的应用

以浙北某高速公路水泥稳定碎石基层采用振动成型法为例,合理确定混合料级配、水泥掺量、最大干密度及最佳含水量,并利用振动成型仪较好地模拟了现场振动压路机的压实机理,从而提高了混合料的强度、密实度,在不增加工程造价的前提下,有效地减少了基层裂缝的产生。     

土石混合料压实特性室内试验研究

通过室内试验，对影响土石混合料压实效果的关键因素进行研究，得出了土石混合料最大粒径与最佳含水量的关系、粗集料含量与最佳含水量的关系、粗集料含量与CBR的关系、不同级配下土石混合料的压实性能及粗集料含量与土石混合料最大抗剪强度的关系等，为高速公路土石混填路段施工提供指导。     

SGC设计体系下压实功对乳化沥青冷再生设计指标的影响研究

结合实体工程,采用SGC试验方法对乳化沥青冷再生混合料进行配合比设计,研究在不同压实功基础上的混合料设计参数的变化,从压实曲线的对比、混合料最佳含水率、最佳乳化沥青用量、混合料的强度等方面进行深入研究。研究结果表明,在不同压实功条件下,冷再生混合料的设计参数变化显著:随着压实功的增加,在相同压实次数下,冷再生混合料的最佳含水量减小、最佳沥青用量降低;在乳化沥青用量不变的条件下,混合料的劈裂强度、冻融劈裂强度比都随压实功的增加而增加。     

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。     

水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响因素的灰色关联分析

在自行研发的抗冲刷试验装置基础上,运用灰色关联理论,对压实度、强度、水泥剂量、砂掺量、细石掺量和再生骨料掺量这6个因素与水泥稳定再生骨料基层混合料的抗冲刷性能进行了关联分析.结果表明:对水泥稳定再生骨料基层混合料抗冲刷性能影响最大的是压实度;强度与抗冲刷性能之间没有确定的关系;原材料组成因素中,影响最大的是水泥剂量,其次是再生骨料掺量、砂掺量,细石掺量影响很小.研究结果对水泥稳定再生骨料基层混合料的配合比设计和施工具有一定的指导意义.     

水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳特性

为了研究水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳特性,采用旋转压实和静压成型方法分别制备炉渣掺量为0%,10%,20%,30%(质量分数)的水泥稳定炉渣碎石混合料试件,通过劈裂疲劳试验、三分点弯曲疲劳试验测试其疲劳寿命并建立疲劳寿命回归公式,分析了炉渣集料掺量、试件成型方法、疲劳试验方法对水泥稳定炉渣碎石混合料疲劳性能的影响。结果表明,由于炉渣集料物质组成不均一,水泥砂浆对玻璃、陶瓷的裹覆程度较差,熔渣颗粒存在较多孔隙,内部容易形成较多微裂缝,水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳寿命低于水泥稳定碎石混合料,同时随着炉渣集料掺量的提高,水泥稳定炉渣碎石混合料的疲劳性能逐渐降低,对应力比的敏感性也逐渐降低;与静压成型相比,采用旋转压实成型混合料的疲劳寿命较高,对应力比的敏感性更小,旋转压实可减少混合料成型过程中的级配衰减现象,更能反映混合料的真实疲劳特性;当炉渣集料掺量为30%时,在疲劳寿命和对应力比敏感性两个方面,采用旋转压实成型试件的劈裂疲劳试验均与三分点弯曲疲劳试验更为接近,根据水泥稳定炉渣碎石混合料试件中集料颗粒分布与现场压实情况的一致性,水泥稳定炉渣碎石混合料基层施工推荐采用旋转压实成型试件。     

改性贵州玄武岩残积土的抗压强度试验研究

为了使贵州玄武岩残积土合理用于路基,通过采用石灰、粉煤灰、水泥三种改性材料按不同含量对其进行单掺、双掺、正交试验研究,同时考虑未浸水与浸水两种状态,测其抗压强度,得出最佳配比。实验结果表明：①单掺试验,改性残积土的抗压强度随着改性材料含量的增加而逐渐增大。石灰处理的改性土浸水时在8％达到最大值,粉煤灰处理的在未浸水时在15％达到最大值,同时浸水的试样全部崩解。②双掺试验,抗压强度均是随着含量的增加而增大,且石灰：粉煤灰=1：l的抗压强度比石灰：粉煤灰=112的高。③正交掺试验,得出试样的最佳配比为石灰8％,粉煤灰8％,水泥2％,同时得出石灰对玄武岩残积土的抗压强度影响最大。石灰、粉煤灰、水泥三种材料处理玄武岩残积土,其抗压强度均有不同程度的增加,故考虑三种材料混合处理玄武岩残积土对以后路基填料提供参考。     

流态粉煤灰室内试验研究

从流动性和力学性能两个角度研究了水泥掺量、用水量、养护环境对流态粉煤灰性能的影响;设计出适应于流态粉煤灰的CLSM材料流动性试验方法及评价指标;结果表明,流态粉煤灰流动性随水泥掺量影响不大,与用水量成正比,并存在最佳用水量点。流态粉煤灰强度与水灰比成正比,养护环境对流态粉煤灰强度发展影响较大。     

三灰稳定砂砾力学性能研究

以石灰、粉煤灰、普通硅酸盐水泥和石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾为研究对象,通过无侧限抗压强度试验及劈裂拉伸强度试验研究稳定砂砾力学性能。结果表明:在相同的无机结合材料掺量下,养护早期石灰、粉煤灰、硫铝酸盐水泥稳定砂砾的无侧限抗压强度和劈裂拉伸强度均较大,随着养护龄期的增长,两类稳定砂砾的强度趋于接近;相同养护龄期稳定砂砾的强度随无机结合材料掺量的增加而增大;当无机结合材料掺量相同,水泥掺量越多,稳定砂砾强度越高。     

某高速公路红层泥岩路基填料改良试验研究

分别选用石灰、粉煤灰、水泥作为改良剂,对某高速公路红层泥岩填料进行改良。对改良后的15组试样进行最优含水率、CBR值、无侧限抗压强度、耐崩解性、水稳定性的测试,并作电子显微镜扫描。结果表明:粉煤灰对最优含水率影响较大,石灰次之;水泥、石灰、粉煤灰对无侧限抗压强度、耐崩解性的改善整体排序为水泥石灰粉煤灰;相同配比情况下,水泥对填料的整体改善作用最好,石灰次之,当石灰掺入比为7%时无侧限抗压强度最大,即为最优配比。     

固废材料在黏土流动化处理中的应用与性能研究

道路开挖回填工程中,在开挖黏土时按照一定的配合比掺加水泥和水,制备成具有流动化自密实特性的混合料作为狭小作业空间的回填材料,同时为了降低成本,利用工业固废粉煤灰和赤泥分别代替部分水泥。通过开展流动度、泌水率和无侧限抗压强度试验,分析了粉煤灰和赤泥掺量对混合料性能指标的影响规律。试验结果表明:随着粉煤灰或赤泥掺量的增加,混合料的流动度和泌水率都减小,其中粉煤灰对工作性能的影响程度大于赤泥;用粉煤灰替代水泥时,混合料强度随着粉煤灰掺量的增大而减小;用赤泥替代水泥时,当赤泥掺量为10 %时,混合料的强度最大。     

矿物掺合料对复合注浆材料性能优化研究

针对水泥混凝土路面板底脱空等病害,系统研究了硅灰、粉煤灰等矿物掺合料,减水剂掺量和乳化沥青掺量等对复合注浆材料性能的影响,研发的复合注浆材料初始流动度不大于20 s,30 min流动度不高于30 s,与水泥稳定材料相比,复合注浆材料固结体7 d无侧限抗压强度略低,但挠度和水稳定性显著提高。     

可控性低强度回填材料性能研究

可控性低强度材料(CLSM)是一种替代级配型传统回填材料,并具有低强度、自流平、自我填充与自密实特性,在欧美地区得到广泛应用。文章对一种典型的以水泥、粉煤灰和水为主要原材料的CLSM工程特性进行研究,分析其流动性能及力学性能受材料组成、龄期等因素影响下的变化发展规律。用水率与水泥掺量是影响其强度的两个主要因素,流动性主要受用水量的控制,受水泥掺量影响并不显著。     

垃圾电厂飞灰改性水泥土三轴试验研究

为研究垃圾飞灰改性水泥土的抗剪强度,提出将垃圾飞灰作为外掺料应用到水泥土的改性研究中。将粒径≤2 mm的黏土颗粒按照不同配比与水泥、飞灰配置成不同飞灰掺量的水泥土试样,采用室内GDS三轴固结排水的试验方法,研究水泥掺量在10%、飞灰掺入比在0%~20%、水泥土在养护龄期为7 d、14 d、28 d时的三轴抗剪强度特性。试验研究发现:1)垃圾飞灰掺入比为5%~10%时,抗剪强度提高最快,且在10%时达到极大值;垃圾飞灰水泥土的应力-应变曲线呈应变软化型,由剪缩向剪胀状态过渡;2)由脆性指标I B可知,飞灰掺量在5%左右时,水泥土整体的稳定性较好;3)内聚力c和内摩擦角φ都随飞灰掺量的增加而增加,其中飞灰掺量10%时,内聚力c达到极大值,飞灰掺量15%时,内摩擦角φ达到极大值;4)采用非线性回归方程(φ=ax ^3+bx ^2+cx+d)拟合内摩擦角与飞灰掺量的关系,从结果上看,采用此回归方程的相关系数高。本研究成果可供路基路面及软基处理参考。     

固化粉煤灰试验研究

对粉煤灰加入固化剂进行试验研究,分析了不同配比、龄期、养护温度以及掺入水泥对固化粉煤灰的无侧限抗压强度的影响;分析了不同配比、龄期对固化粉煤灰的抗剪强度的影响;通过对不同配比的固化粉煤灰进行抗冻试验,研究了固化粉煤灰的抗冻性能。试验结果表明,固化粉煤灰具有良好的耐久性、稳定性,浇注后强度稳定增长,尤其中、后期强度较高,对于工程是有益的。因此,固化粉煤灰作为三背回填材料是可行的。     

温度-时间耦合下半刚性材料力学性能研究

针对不同季节铺筑的半刚性材料使用性能差异大,选取了3种集料级配、6个方案的水泥砂砾、水泥粉煤灰砂砾、二灰砂砾,对在不同温度条件下的强度增长特性进行了研究。首次提出温度积概念用于评价施工季节影响,通过建立上述3类混合料的温度积比值与强度增长率比值关系式,结合某地多年气候调查资料,推荐了基于不同温度积条件下(施工季节)水泥砂砾、水泥粉煤灰砂砾及二灰砂砾的强度控制标准,密切了室内测试结果与实际之间的联系。