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。     

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。     

振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用

通过室内试验研究了振动法在水泥稳定碎石基层配合比设计中的应用,分析了振动时间对水泥稳定碎石混合料最大干密度的影响,对比了振动法与重型击实设计方法对试验结果的影响。结果表明:最佳振动时间与混合料的级配关系密切,一般为2～3 min;与传统的重型击实法相比,振动法得到的混合料密度偏高,最佳含水量偏低,7 d无侧限抗压强度偏大。     

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。     

振动法设计的水泥碎石在青银高速公路上的应用

在详细分析目前水泥碎石混合料设计方法、评价指标的缺点的基础上,为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥碎石混合料,并应用于青(岛)-银(川)高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥碎石最大干密度较大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。实体工程检测结果表明: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于98%。严格采用振动法设计结果施工的基层抗裂能力显著提高。     

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。     

水泥稳定碎石混合料静压法与振动法成型工艺的比较研究

水泥稳定碎石混合料的结构和性能与成型方法密切相关。通过分析击实方式对混合料级配和结构的影响,对同一级配水泥稳定碎石混合料分别按振动法和静压法进行了试验,对比分析了两种方法成型试件的物理性能和结构特点。结果表明,振动法成型的混合料物理性能和结构性能明显优于静压法成型的混合料。以工程实例对试验研究进行了验证,振动法更适合水泥稳定碎石混合料的组成设计,以该方法确定的最佳含水量、最大干密度来控制现场施工质量更为合理。     

二灰稳定钢渣路面基层的试验及应用研究

对二灰稳定碎石混合料以钢渣取代碎石集料,对其进行配合比设计。并以水泥粉煤灰稳定钢渣混合料为对照,通过室内试验对二灰稳定钢渣混合料的路用性能进行研究。试验表明,相比于二灰稳定石灰岩碎石,二灰稳定钢渣的早期强度增长略慢,两者在各龄期下的抗压强度相差不大;二灰稳定钢渣的劈裂强度要远大于二灰稳定石灰岩碎石与水泥粉煤灰稳定钢渣。工程实例表明,采用二灰稳定钢渣作为路面基层材料,路面基层的强度与抗变形能力优异,路用性能良好。     

成型方法对水泥稳定碎石压实度差异性分析

压实度是基层施工的关键控制指标,室内标准密度大小直接影响压实度。通过对室内重型击实试验与振动压实试验中不同成型方法对级配和密度变异性影响的研究,得出悬浮-密实型水泥稳定碎石混合料用重型击实和振动压实法成型混合料时,对初始级配和最大干密度改变都不大;而骨架-密实型水泥稳定碎石混合料用重型击实成型时,对初始级配和最大干密度影响较大,用振动成型法成型时对初始级配与最大干密度的改变不大。     

基于振动法设计的抗裂型水泥稳定碎石基层应用研究

针对水泥稳定碎石基层施工中存在诸如开裂、压实度超百、水泥剂量高等一些问题.从级配、试验手段、现场质量控制等方面对此进行了系统理论分析与试验研究.利用振动击实仪通过逐级填充方法,并结合理论计算和试验研究,确定了水泥稳定碎石骨架密实级配范围,通过振动法确定最大干密度和最佳含水量,并成型试件测试7d无侧限抗压强度.试验结果表明,与传统设计法相比,振动法设计的水泥稳定碎石最大干密度要大1.02～1.04倍、含水量小0.5%～2.0%、强度约为传统设计法的2.2倍.实体工程应用效果表明,振动法所确定的级配不易离析、便于施工,设计的水泥稳定碎石基层具有良好的抗裂性能;结合实体工程应用.提出了振动法设计的水泥稳定碎石现场质量技术要点;经济社会效益分析表明,振动法设计的水泥稳定碎石基层可节约水泥约30%左右.因此,振动法设计的水泥稳定碎石基层具有广阔的应用前景.     

橡胶水泥稳定碎石振动击实试验研究

对不同橡胶粉掺量的水泥稳定碎石混合料进行了振动击实试验,并测定了不同橡胶粉掺量结合料的最大干密度、最佳含水量;分析了橡胶粉含量对水泥稳定碎石的无限侧抗压强度的影响;最后采用冲刷试验和干燥收缩性能试验分析了橡胶粉对水泥稳定碎石性能的影响.结果表明：一定含量和细度的橡胶粉能够略微改善水泥稳定碎石的抗压强度,提高水泥稳定碎石的稳定性.     

基于振动法设计的水泥稳定碎石施工质量控制

为了更好地模拟现场碾压工艺,柞小高速公路用振动法进行水泥稳定碎石混合料组成设计,并与重型击实法和静压成型法设计的结果进行对比分析。结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石混合料最大干密度大,含水量低,水泥剂量低。根据振动法设计结果特点,结合柞小高速公路实体工程应用情况,研究并提出了基于振动法设计的水泥稳定碎石施工技术,可供工程实践时参考应用。     

多功能水泥稳定碎石基层材料外加剂研发

从掺加外加剂的角度,研究了掺加外加剂对水泥稳定碎石基层易密性的影响,并分析了单掺减水剂和粉煤灰、双掺减水剂和粉煤灰在最大干密度时减水剂和粉煤灰的掺量.结果表明:最能改善骨架密实型水泥稳定碎石易密性的几种外加剂掺量,同时也可以起到改善水泥稳定碎石的路用效果.     

掺聚合物胶乳水泥稳定碎石材料路用性能研究

针对聚合物胶乳水泥稳定碎石材料中胶乳替代比例问题,提出了聚合物胶乳的两种替代方案,设计试验并对基于不同替代方案的聚合物胶乳水泥稳定碎石材料进行大量试验研究.试验研究结果表明,基于最大干密度和最佳含水量的胶乳替代比例的聚合物胶乳水泥稳定碎石材料具有更好的路用性能.     

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。     

粉煤灰对水泥稳定路面基层材料的性能影响研究

传统的水泥稳定类半刚性基层往往存在抗裂性差以及施工和易性不好等缺点,为了克服这些缺点,引入水泥粉煤灰稳定粒料这种新型半刚性基层材料。研究了掺不同剂量粉煤灰的水泥粉煤灰稳定粒料基层的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量等路用性能,并同水泥稳定粒料基层的路用性能进行了对比。试验结果表明:利用10%粉煤灰等量替代碎石的水泥粉煤灰稳定碎石基层具有良好的路用性能,具有广阔的工程应用前景。     

基于提高路用性能的水泥粉煤灰稳定碎石研究

针对水泥稳定类与二灰稳定类材料存在的问题,提出水泥粉煤灰稳定碎石基层,并对水泥粉煤灰稳定碎石的配合比设计及其性能进行了研究。研究表明,添加一定比例的粉煤灰后,水泥稳定碎石的各种路用性能均有所提高。     

泡沫沥青再生水泥稳定碎石基层材料室内试验研究

针对水泥稳定碎石基层利用泡沫沥青冷再生技术进行一系列专项试验,分析泡沫沥青发泡特性,优化混合料配合比设计,通过马歇尔击实试验确定最佳泡沫沥青用量,分析混合料拌和温度对材料性能的影响,并对力学性能包括间接抗拉强度、无侧限抗压强度及抗压回弹模量等主要设计参数进行研究,为泡沫沥青冷再生技术在水泥稳定碎石基层的应用提供参考数据.     

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。