石灰—抛光砖粉结合料的性能研究

以工业废弃物陶瓷抛光砖粉作为一种新型公路工程无机结合料,将之与粉煤灰进行对比,测试了2种结合料的强度和水稳定性,采用XRD、SEM等手段分析其水化产物及微观形貌.结果表明:在相同配比条件下,石灰-抛光砖粉结合料与石灰-粉煤灰结合料相比,前者的早期抗压强度略有提高,28 d抗压强度增幅明显,平均增幅达190%,最大增幅高达210%;前者的7 d、28 d软化系数均高于后者,具有更好的水稳定性.SEM测试进一步说明,石灰-抛光砖粉结合料生成的水化产物更多,结构更致密,在结构与性能上优于石灰-粉煤灰结合料.     

矿渣粉稳定黄土强度试验及机理分析

针对公路工程石灰稳定黄土早期强度低、耐久性能差及水泥稳定土成本高、施工质量控制难等问题,利用矿渣粉,并掺加激发剂和粉煤灰,综合稳定黄土。按照无机结合料稳定土试验,进行了矿渣粉、石灰和水泥稳定黄土无侧限抗压强度试验,并进行比较。结果表明:同等稳定材料掺量条件下,矿渣粉稳定黄土7 d抗压强度要明显高于石灰稳定黄土,与水泥稳定黄土同期抗压强度相当,而矿渣粉稳定黄土性能价格比最高。分析了矿渣粉稳定黄土机理,认为矿渣粉在激发剂和粉煤灰共同作用下,活性得到充分发挥,产生复合胶凝效应和填充增强效应,提高了土体的7 d抗压强度,并提出矿渣粉稳定黄土机理框图。     

无机结合料稳定低液限粉土路用性能试验研究

为了研究水泥、石灰等无机结合料稳定低液限粉性土的路用性能,对石灰和水泥稳定粉性土的混合料配比进行了设计,通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验和水稳定性试验,对其路用性能进行了评价。结果表明,8%的石灰稳定粉性土和5%水泥稳定土满足二级及二级以下公路基层要求,8%的石灰稳定粉性土水稳定较差,不适合用于水文地质条件较差路段。     

石灰及其与粉煤灰混合料改良粉土的试验研究

结合陇海线郑（州）徐（州）铁路电气化改造工程,对路基基床底层填料粉土用石灰及石灰粉煤灰改良粉土的效果进行了试验研究,得出石灰在早期能较好地改善其水稳性;随粉煤灰的掺合比增加,石灰粉煤灰改良粉土的无侧限抗压强度也在增大。在此基础上,提出石灰粉煤灰改良粉土掺合比建议值。     

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。     

碱激发水泥粉煤灰体系对再生沥青混合料性能的影响

设定不同配合比的再生沥青混合料(RAP)和水泥粉煤灰掺量,通过标准击实试验、无侧限抗压强度、水稳定性和SEM测试,研究了碱激发水泥粉煤灰体系对RAP混合料的性能影响。结果表明:RAP中沥青与稳定土质量比(A/S)为3/5时,最大干密度和最佳含水量随着粉煤灰与水泥掺量的增大而增大。在使用的材料体系中,A/S=3/5,掺1.1%NaOH、6%水泥、6%粉煤灰、用水量7.4%时,再生沥青混合料的性能最好。试件浸水后抗压强度普遍降低,但与干燥试件变化趋势一致。SEM测试表明:NaOH能够激发混合料中粉煤灰的潜在活性,与Ca(OH)_2以及熟料水化生成的C-S-H凝胶发生了二次火山灰反应,促进了混合料抗压强度的提高。     

二灰黄土路基的强度规律试验研究

二灰黄土是利用粉煤灰、石灰与土料混合作为路基回填土的一种新型材料,利用废料粉煤灰,节省了石灰和土料。本文首先按石灰、粉煤灰和黄土体积比为1∶1∶8、1∶2∶7和1∶3∶6的三种配比进行击实试验,确定它的最大干密度和最优含水率。再对三种配比二灰黄土分别按不同的含水率和干密度制样,测定7 d、28 d、90 d、180 d和270 d时的无侧限抗压强度,总结二灰黄土路基的强度规律,得出1∶2∶7二灰黄土为最优配比。     

石灰粉煤灰黄土工程性质试验研究

为了深入研究石灰、粉煤灰黄土在路基工程中的应用,进行了3组配比石灰、粉煤灰黄土击实试验,不同龄期强度试验,干湿循环作用下、冻融循环作用下及不同饱水时间强度试验。分析试验数据得出:石灰、粉煤灰黄土强度随龄期增长而缓慢增长,180d强度可达到3.5~7.5MPa;28d龄期石灰、粉煤灰黄土经过10次冻融循环后强度降低率在32%~47%之间,经过10次干湿循环后强度降低率在17%~35%之间,4~6次冻融循环或干湿循环后强度基本趋于稳定;28d龄期石灰、粉煤灰黄土经过4d饱水后强度降低率在15%~24%之间,2d饱水后强度基本上趋于稳定。结果表明:28d龄期以上的石灰、粉煤灰黄土已经完成50%左右的强度增长,且强度较高,具有较好的水稳定性和冻融稳定性。0.05∶0.15∶1和0.05∶0.2∶1配比的石灰、粉煤灰黄土力学指标比较接近,0.05∶0.1∶1配比的石灰、粉煤灰黄土力学指标较差,在工程应用中应优先考虑0.05∶0.15∶1和0.05∶0.2∶1配比。     

水泥土添加剂的室内试验

通过分别对加有SN-Ⅱ高效减水剂、Al(OH)3和CaCl2早强剂以及不加添加剂的水泥土进行7、28、90 d龄期的微观结构分析试验,结合无侧限抗压强度试验,研究水泥土添加剂的作用机理。结果表明:添加剂SN-Ⅱ的宏观力学性质表现为水泥土28 d强度有明显提高,添加剂Al(OH)3和CaCl2的宏观力学性质表现为水泥土7、28、90 d强度均有明显提高。微观结构分析表明:添加剂SN-Ⅱ不参与水泥土的水化反应,对水泥土的影响主要体现在改变水化速度和水化产物空间结构上;添加剂Al(OH)3和CaCl2既参与水泥土水化反应,又可改变其水化速度和空间结构。     

粉煤灰对水泥稳定级配碎石路面基层结构强度的影响

通过对水泥稳定级配碎石与水泥粉煤灰稳定级配碎石2种结构不同剂量结合料配合比的7d、28d、90d、180d等4个龄期抗压强度,90d龄期的抗弯拉与劈裂强度,以及施工延迟时间对强度的影响等室内试验结果的对比分析,结合2种结构试验路段的钻孔取芯强度等指标观测比较,表明水泥粉煤灰稳定级配碎石结构具有很多优点,具有显著的经济和社会效益。     

二灰土快速养生技术研究

通过对石灰、粉煤灰和土进行物理、力学性质试验,以高温养生、标准养生为手段,通过配合比试验、抗压回弹模量试验、劈裂强度试验,对二灰土的力学性能进行了系统研究,取得了基本研究参数。通过对试验数据进行回归分析,得到高温养生与标准养生条件下材料的强度增长规律关系,从而由短龄期的高温养生强度确定标准养生下180d龄期的强度。并利用电镜扫描技术,对高温养生和标准养生条件下试样的微结构进行观测对比分析。研究表明,高温养生可以改善二灰土的微结构,显著地提高其早期强度,缩短稳定材料的养生龄期,快速确定二灰土的设计参数和施工配合比设计主要控制指标,解决目前工程设计和施工周期长的问题。     

无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料的研究

利用无机结合料稳定钢渣砂作为新型路面基层材料,以无侧限抗压强度作为评价指标,研究了二灰稳定钢渣砂、粉煤灰稳定钢渣砂、水泥粉煤灰稳定钢渣砂等3种路面基层材料的强度性能,并提出了各材料的最佳配合比。与传统路面基层材料进行对比,发现无机结合料稳定钢渣砂路面基层材料具有较好的强度,经济性能优良,市场应用前景广阔。     

生活垃圾焚烧炉渣再生集料替代粉煤灰用于道路基层试验研究

主要对生活垃圾焚烧炉渣及再生集料的性质进行了研究,包括物理性质、化学性质和集料特性等.在此基础上,对生活垃圾焚烧炉渣替代粉煤灰用于二灰碎石基层的路用性能进行了研究,包括击实特性、抗压强度、湿涨及干缩特性等.研究表明,生活垃圾焚烧炉渣替代粉煤灰用于二灰碎石能满足道路要求,干缩及湿涨性能优于二灰碎石,但抗压强度有所下降,为保障路用性能,需要适当控制炉渣掺量.     

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。     

半刚性基层材料路用性能的试验研究

通过室内试验,研究了3种半刚性基层材料(水泥碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、二灰碎石)的强度特性、断裂韧度、干缩特性及疲劳性能,比较了它们的路用性能。试验结果表明:半刚性基层材料的断裂韧度与弯拉强度具有一定的相关性;二灰碎石与水泥类稳定碎石相比,强度和断裂韧度较低,干缩性能和疲劳性能较好;水泥类稳定碎石抗弯拉强度比二灰碎石高,可弥补其疲劳寿命衰减过快的不足;用粉煤灰代替部分水泥,有广泛的工程应用前景。     

粉煤灰取代矿粉在路面基层水泥中的应用研究

利用粉煤灰取代矿粉制备路面基层专用水泥,研究了粉煤灰的掺量对路面基层专用水泥的凝结时间、强度、胀缩特性的影响.结果表明：粉煤灰在掺量为15％的条件下,路面基层专用水泥的凝结时间、微膨胀性能均满足相应的施工要求,强度明显高于P·C32.5级水泥力学性能的指标.且采用粉煤灰取代矿粉生产路面基层专用水泥有效降低了水泥的生产成本,具有良好的经济效益.     

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。     

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。     

掺粉煤灰和玻璃纤维再生稳定碎石性能研究

采用单掺/复掺粉煤灰和玻璃纤维的方式,对掺30.0 %再生骨料的稳定碎石进行路用性能研究。结果表明:粉煤灰对无侧限抗压强度的提升效果优于玻璃纤维,玻璃纤维对劈裂强度、干缩性能的提升效果优于粉煤灰,10.0 %FA+0.2 %GF组合方案下无侧限抗压强度能提升约9.0 %,劈裂强度能提升约35.0 %,干缩性能提升约17.0 %,抗冻性能提升约15.0 %。试验段工程进一步验证了粉煤灰和玻璃纤维复掺对再生稳定碎石道路基层材料应用的可行性。     

水泥粉煤灰稳定碎石基层的耐久性

为了研究水泥粉煤灰稳定碎石的路用性能,将粉煤灰当成细集料考虑,采用不同的配合比制备试件,对其抗冲刷性能、疲劳性能和抗冻性能进行了分析、研究结果表明:粉煤灰掺量不宜过多,尽量不超过10%;当粉煤灰掺量为10%时,冻融前强度比较高,但是冻融后强度损失较大;考虑抗冲刷性能和抗冻性能,水泥掺量不宜小于5%