水泥稳定碎石基层收缩特性试验研究

文章对不同水泥剂量、不同集料级配、不同养生龄期的水泥稳定碎石混合料的干缩特性和温缩特性进行试验研究,系统分析水泥剂量、集料级配类型、养生龄期等因素对水泥稳定碎石干缩系数和温缩系数的影响,得出其收缩特性的规律性认识,为设计适应黄土路基的高强度、低开裂水泥稳定碎石基层提供实用参考。     

考虑收缩因素的水泥稳定碎石级配组成设计研究

根据当前国内高等级公路水泥稳定碎石基层的使用情况,针对苏南地区高温多雨,水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生干缩裂缝这一缺陷,在集料、各种水泥基本性能试验结果的基础上,通过强度和干缩试验,对考虑干缩因素影响的水泥稳定碎石级配组成进行研究,提出了改善收缩性能、减少干缩量并能提供工程使用的水泥稳定碎石混合料的级配组成设计方案,对改善沥青路面使用性能,延长使用寿命具有重要意义。     

掺钢渣水泥稳定碎石配合比优化设计及路用性能研究

为分析萍钢钢渣代替碎石对水泥稳定碎石基层的影响,参照半刚性基层水泥稳定碎石配合比设计方法,对3种结构类型、9种级配的萍钢钢渣混合料进行5%水泥剂量的7 d抗压强度试验,确定最优级配;进行5种钢渣掺量水泥稳定碎石混合料抗压强度试验、弹性模量试验、干缩试验和温缩试验并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥稳定钢渣的级配以骨架密实细型级配为最优;以60 d强度为优化目标比7 d强度更合理;掺钢渣水泥稳定碎石的强度、弹性模量及干缩性能优于水泥稳定碎石,但其温缩性能降低。     

低水泥剂量稳定级配碎石综合收缩性能评价指标的研究

为了有效且全面地评价低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能,对其收缩性能进行深入研究,以弥补现有评价方法的缺失,本文根据低水泥剂量稳定级配碎石室内收缩性能试验分析,综合考虑干缩、温缩的影响,并结合辽宁地区的气候及地理条件,对辽宁自然区域进行沥青路面使用性能综合划分,提出综合抗裂性能系数K,确定干缩和温缩缩裂性能权重系数和相关的评价标准。水泥掺量为2%的低水泥剂量稳定级配碎石的综合收缩性能比水泥掺量为3%的综合收缩性能优越,故此在满足强度要求的前提下,降低水泥掺量,可提高低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能;综合抗缩裂性能系数K,能有效且全面地评价辽宁地区低水泥剂量稳定级配碎石基层材料的收缩性能,为低水泥剂量稳定级配碎石基层的应用提供参考。     

掺废旧沥青混合料水泥稳定碎石基层性能研究

龄期、级配类型及温度是影响水泥稳定碎石强度的重要因素。文中通过对掺有不同掺量废旧沥青混合料的水泥稳定碎石进行无侧限抗压强度、干缩及温缩试验,分析了其强度及收缩性能在龄期、温度、级配及废旧沥青混合料掺量等因素影响下的变化规律。     

水泥稳定碎石温缩性能试验研究及工程应用

应用无机结合料稳定材料温缩试验方法及设备,研究分析了级配类型、水泥剂量、养生龄期及温度对水泥稳定碎石温缩性能的影响规律。结果表明:级配类型对温缩系数影响显著,采用间断级配类型可提高路面基层抵抗收缩开裂的能力。最后提出了该类基层施工的适宜温度及养生龄期,可供设计及施工参考。     

考虑收缩因素的水泥稳定碎石级配组成设计研究

根据当前国内高等级公路水泥稳定碎石基层的使用情况，针对苏南地区高温多雨，水泥稳定碎石基层在湿度变化时易产生千缩裂缝这一缺陷，在集料、各种水泥基本性能试验结果的基础上，开展了考虑千缩因素影响的水泥稳定碎石级配组成设计研究，提出了改善收缩性能、减少千缩量的供工程使用的水泥稳定碎石混合料的级配组成设计方案，对改善沥青路面使用性能，延长使用寿命具有重要意义。     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

邵怀高速公路水泥稳定级配碎石半刚性基层非荷载作用裂缝控制

介绍了水泥稳定级配碎石基层强度的形成原理,对水泥稳定碎石基层裂缝的成因机理进行了系统研究。在综合运用试验条件下,统计了非荷载作用下水泥稳定级配碎石半刚性基层干缩应变、干缩系数与级配、失水率、环境温度之间关系,分析了影响水泥稳定级配碎石半刚性基层出现裂缝的主要因素,并在施工控制、配比设计、含水量控制、水泥剂量的控制、养生、压实度控制等施工工艺、工程措施方面提出了控制裂缝产生的措施。     

不同建筑垃圾掺量的水泥稳定级配碎石混合料性能

基于无侧限抗压强度试验、弯拉强度试验、动态压缩模量试验、温缩与干缩试验与三分点加载疲劳试验，研究建筑垃圾再生集料（CWRM）掺量对水泥稳定级配碎石混合料力学性能、变形特性与抗疲劳耐久性能的影响，建立建筑垃圾再生水泥稳定级配碎石混合料力学性能之间的相关性。研究表明：随着CWRM掺量的增大，建筑垃圾再生集料水泥稳定碎石混合料的力学强度降低、干缩系数与温缩系数增大，同时抗疲劳耐久性能降低。建筑垃圾再生水泥稳定级配碎石混合料具有良好的抗疲劳耐久性能，建议适宜的CWRM掺量不超过40%，且水泥掺量宜为4%～6%。     

水泥稳定煤矸石抗裂性能的研究

为了确定出抗裂性能较好的水泥稳定煤矸石混合料配合比,在集料级配不变的前提下,研究了不同水泥剂量对水泥稳定煤矸石抗裂性能的影响,并对4种配合比试验路的裂缝进行了观测。结果表明:水泥稳定煤矸石的温缩抗裂系数和干缩抗裂系数均随水泥剂量的增加近似呈抛物线规律变化,6%水泥稳定煤矸石的温缩抗裂性能最优,5%水泥稳定煤矸石的干缩抗裂性能最好。综合考虑抗裂性能和路用性能,水泥稳定煤矸石中水泥的合理剂量为5%~6%。     

水泥稳定碎石基层合理水泥用量和级配的确定

通过室内试验研究了水泥稳定碎石基层混合料的强度和收缩性能，对其性能的影响因素和影响规律进行了分析，并根据工地现场试验室的试验结果，确定了满足强度要求兼具较好抗裂性能的水泥稳定碎石基层混合料配合比方案。室内试验研究表明随着水泥用量的增大．混合料的强度和收缩均会增大，因此建议在满足强度要求的基础上，尽量减小水泥用量以同时获得良好的收缩性能。     

水泥稳定碎石基层横向收缩裂缝控制研究

为比较不同水泥稳定碎石基层材料的强度和收缩性能,寻求减少水泥稳定碎石基层因收缩而产生的横向裂缝量的方法,借助有限元方法建模分析不同水泥剂量的水泥稳定碎石基层结构内因失水或降温引起的收缩应力,采用不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料进行室内强度试验并铺筑试验路。有限元分析和室内、外试验结果表明：随水泥剂量的增加,基层内部的收缩应力增大;水泥剂量仅为2.5％时,材料的7d无侧限抗压强度就满足规范要求;在满足强度的基础上可以通过适当降低水泥剂量来减少水泥稳定碎石基层裂缝的产生,但水泥剂量越低,强度变异性越大,需改善施工工艺以减少施工变异性。     

低剂量水泥稳定碎石基层干缩温缩性能研究

针对目前半刚性基层易出现温缩与干缩裂缝这一难题,试图从降低水泥剂量的角度来减少裂缝的产生。将低剂量水稳碎石做成梁式试件,并在两侧粘以电阻应变片,通过温度变化和含水量变化试验,测得了水泥剂量为2%、3%和4%的梁式试件的温度收缩系数和干缩系数。结果表明,不同龄期的干缩试验均呈现明显规律性,即随着水泥剂量的增大,干缩系数增大。在水泥剂量低于3%的情况下,28 d干缩系数对水泥剂量的变化较为敏感。7 d与28 d龄期随着水泥剂量增大平均温缩系数增大,高温下的平均温缩系数要明显大于常温和低温的。     

怀通高速公路骨架抗裂型水泥稳定碎石基层材料性能试验研究

结合怀通高速公路的工程实践,研究了粗骨料少粉料密实型水泥稳定碎石基层材料的体积性能指标、强度指标、刚度指标、收缩系数、抗裂指标进行了深入的试验研究,试验研究结果表明：骨架抗裂型级配水泥稳定碎石比悬浮型级配相比,具有更密实、强度更好、收缩性能好、抗裂性更强的特点。并且减少裂缝、节约造价。同时本文还结合怀通高速公路工程实践,对骨架抗裂型水泥稳定碎石基层的施工关键技术进行了研究。     

基于抗裂性能的水泥稳定碎石级配组成研究

本文运用级配设计理论,针对水泥稳定碎石基层易产生开裂这一缺陷,在总结已有研究成果的基础上, 选取了6种典型集料级配设计方案,通过无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩及温缩试验,优选了抗裂性能良好的水泥稳定碎石集料级配设计方法和设计方案,为工程应用提供参考。     

振动对水泥稳定碎石搅拌过程和性能的影响

为了研究振动对水泥稳定碎石搅拌过程及其性能的影响规律，通过对不同搅拌方式搅拌功率曲线的测试，结合水泥稳定碎石在搅拌过程中不同阶段的流变状态，分析振动对水泥稳定碎石搅拌过程的影响。在此基础上采用不同水泥掺量的C-B-1型和C-B-3型水泥稳定碎石混合料，开展振动搅拌与常规搅拌的对比试验，分析振动对水泥稳定碎石抗压强度、微观结构、干缩性能的影响。结果表明：水泥稳定碎石搅拌过程可根据搅拌功率变化趋势的拐点分为干拌阶段、弥散阶段、裹覆阶段和均匀阶段，混合料逐渐从弹性体转变为具有一定塑性的黏-弹性体；振动能量能减小混合料各组分间的内摩擦力，搅拌功率比常规搅拌方式低9.1%~15.2%，振动加快了各组分弥散阶段的搅拌过程，湿拌时间缩短了37.5%；与常规搅拌相比振动搅拌改善了水泥稳定碎石混合填充料的均匀性，微观结构均匀且致密，有更多的C-S-H凝胶使其抗压强度更高且强度变异系数更小；同强度标准时不同搅拌方式混合料水泥用量呈线性正相关，水泥节约量与水泥用量呈线性正相关，水泥节约率与水泥用量成反比例函数关系；振动搅拌混合料节约的水泥量随水泥用量的增加而增多；振动搅拌水泥掺量为5%的C-B-1型混合料时其平均最大干缩应变量要比常规搅拌的少20.4%，平均干缩系数少18.7%，且干缩系数变异性更小。     

水泥用量及水灰比对路用水泥混凝土塑性收缩的影响

采用ASTM标准推荐的平板法,结合图像分析技术,定量测试了路用混凝土的水分蒸发速度、最大裂缝宽度、总开裂面积等早期塑性收缩指标.通过固定水泥用量、固定W/C条件下的2种试验方案研究了W/C和水泥用量对路用混凝土塑性收缩的影响;结果显示:水灰比以及水泥用量显著控制着混凝土塑性收缩的参数;裂缝最大宽度、总长度、裂缝总开裂面积随水灰比的增大而减小,而随水泥用量的增大而增大;路用水泥混凝土塑性收缩裂缝发生的早期水分蒸发速度为0.3～0.6 kg/(m2.h).     

基于抗裂性能的水泥稳定碎石级配组成研究

运用级配设计理论和正交试验设计方法,针对水泥稳定碎石基层易产生裂缝这一缺陷,在总结已有研究成果的基础上,选取了多种典型集料级配设计方案,通过力学性能和物理性能试验,优选了抗裂性能良好的水泥稳定碎石集料级配设计方法和设计方案,并对水泥稳定碎石基层材料的合理级配组成进行了探讨。