赤泥基注浆加固材料制备与性能研究

为满足岩溶塌陷区注浆加固治理需求，选用赤泥、钢渣等固废，制备高性能赤泥基注浆加固材料，建立凝结时间、力学强度、膨胀性等性能的调控方法。试验结果表明，水泥掺量的变化对结石体7 d抗压强度的影响最大，赤泥基注浆加固材料7 d抗压强度随水泥掺量的增加呈先增大后减小的趋势，当单因素作用时，水泥掺量为15%时强度最高。结合单因素对浆液终凝时间和对结石体7 d力学强度的影响，可确定水泥掺量为15%、钢渣掺量为15%、激发剂掺量为12%时，赤泥基注浆加固材料性能最优且流动性能优异。综合考虑赤泥基注浆加固材料的终凝时间和力学强度，确定每种膨胀剂的最优掺量为UEA膨胀剂6%、CSA膨胀剂6%、塑性膨胀剂0.2%。     

路基工程中粉质黏土的石灰加固技术研究

针对粉质黏土稳定性不足的特点,着眼于低稳定性粉质黏土路基处理技术的研究,设计了石灰加固粉质黏土的方案,研究粉质黏土的石灰加固技术。对粉质黏土进行了土样试验,包括界限含水率、土样击实和土样颗粒分析试验,并对其冻胀机理和土体成分进行分析;对加固后的土体进行界限含水率、土样击实以及土体颗粒分析试验;综合对比石灰改良前后以及不同石灰掺加比例的改良效果影响。     

矿物掺合料对干拌水泥碎石桩力学性能的影响

为更好地促进干拌水泥碎石桩的工程化应用,选定了掺加矿物掺合料的干拌水泥碎石桩水泥种类;单掺粉煤灰、火山灰、石粉于干拌水泥碎石桩中,分析其掺量对干拌水泥碎石桩混凝土的力学性能影响;复掺粉煤灰与石粉于干拌水泥碎石桩混凝土中,分析其力学性能随矿物掺合料掺量的变化趋势。结果表明：P.O42.5R能更好地适用于掺加矿物掺合料的干拌水泥碎石桩;随着掺量的增加,干拌水泥碎石桩抗压强度呈下降趋势,其中火山灰掺量对干拌水泥碎石桩混凝土的力学性能影响较大,但试件破坏形貌不明显;复掺条件下,掺量低于20%时,干拌水泥碎石桩的抗压强度随掺量变化影响不大,掺量超过20%后抗压强度随矿物掺合料掺量增加而呈线性下降趋势,但抗压强度增长率呈“V形”变化趋势。     

OGFC-13型钢渣沥青混合料的试验及应用研究

针对不同钢渣掺量下OGFC-13沥青混合料的相关性能展开试验与应用研究。室内试验表明：在钢渣掺量不断增加的情况下,钢渣沥青混合料在高温稳定性能、水稳定性能及抗滑性能三方面均呈先增大后降低的趋势,当钢渣掺量为60%时,动稳定度、残留稳定度与冻融劈裂强度比均达到了最大值,高温稳定性能显著提升,且具备较好的抗水损坏性能;抗滑性能在钢渣掺量为20%时达到最大值,综合路用性能试验结果,建议工程应用中钢渣的最佳掺量取60%。工程应用实例表明：钢渣在透水路面中的实际应用效果优异,渗水系数、摩擦系数及抗滑值(BPN)较大。     

冻融循环作用下改良路基填料损伤特性研究

为了使分散性土可直接作为路基填料,文章提出采用木质素磺酸钙改良分散性土并测定其物理力学性质,判定其工程适用性。主要结论如下:(1)随着木钙掺量的增加,土体的液限、塑限以及最优含水率均出现下降,土样的破坏模式逐渐过渡至塑性破坏;土体抗压强度先增大后减小,压缩系数先减小后增大;(2)随着土样养护龄期的延长,改性土的无侧限抗压强度也逐渐增大,压缩系数不断减小:(3)当木钙掺量为1%、养护时长为28 d时.改性土的土体结构稳定性较好,各项指标基本满足路基填料的要求。     

钢渣沥青混合料早期性能的时变规律研究

在钢渣沥青混合料路面成型早期,裹覆钢渣集料的结构沥青和自由沥青仍处于变化之中,钢渣沥青混合料早期性能也随时间发生变化。文章通过沥青浸渍实验对比分析钢渣、石灰岩碎石对沥青的吸收特性随时间变化的规律,并将沥青混合料试件放置不同时间后进行室内车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验,研究不同钢渣掺量(0%、50%、100%)沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性随时间变化的规律。结果表明:钢渣对沥青的瞬时吸收量约为石灰岩碎石的10倍,且钢渣对沥青的吸收量随时间增大,约10d后趋于稳定;钢渣掺量越高,最佳沥青用量越高,新成型试件的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性越好,但随着试件放置时间增加,低温抗裂性和水稳定性衰退。     

水泥改良土加固填筑边坡效果数值分析

文章以某边坡填筑为例,采用Midas/GTS软件进行建模分析,重点分析了采用素土回填、5%水泥土回填、7%水泥土回填和9%水泥土回填时的边坡水平位移、塑性区变化规律,并对不同坡率时的水泥土回填加固效果进行了分析。结果表明:采用一定掺比的水泥土回填可有效地减小边坡水平位移,但加固效果不会随水泥掺比的增大而成倍增加;采用5%、7%和9%水泥土回填改良原有填筑边坡时,使得边坡安全系数分别达到1.24、1.37和1.52,说明水泥土回填起到了良好的加固效果;当采用水泥土回填时,塑性区体积减小,且随着水泥掺比的增大,塑性区范围逐渐减小;不同坡率下,采用水泥土回填加固边坡均能起到较好的效果。     

玄武岩纤维对桥面铺装混凝土性能的影响研究

为了研究玄武岩纤维对桥面铺装混凝土性能的影响,文章设计了5种不同玄武岩纤维掺量的桥面铺装混凝土试件,针对不同玄武岩纤维掺量的桥面铺装混凝土进行力学性能及冻融损伤性能分析。结果表明:(1)随着玄武岩纤维的增加,桥面铺装混凝土在冻融损伤和未冻融损伤情况下的强度均呈先增大后减小的变化趋势;(2)适量的玄武岩纤维有利于改善桥面铺装混凝土的力学性能,其最佳掺量为0.1%;(3)玄武岩纤维过量在混凝土内部难以均匀分布,容易产生成团现象,致使混凝土的粘结力下降,故不利于改善桥面铺装混凝土的力学强度。     

矿渣微粉对绿色混凝土性能的影响

掺加矿渣微粉配制不同强度等级的绿色混凝土,通过矿渣微粉的不同掺量对混凝土的性能的影响进行一系列试验研究。结果表明,矿渣微粉可以改善混凝土和易性,提高坍落度,提高后期强度和增强耐久性,在改善混凝土性能的同时能够降低成本、节约资源。     

温拌再生沥青混合料RAP掺量方法及性能研究

文章根据AC-13、AC-20的材料组成,选用合理的RAP掺配方案和掺配方法进行试件成型,并通过冻融劈裂强度、应变能密度和车辙试验,研究不同RAP掺量下温拌再生沥青混合料的水稳定性、低温性能和高温稳定性。结果表明:温拌再生沥青混合料的冻融破裂强度比大于热再生沥青混合料,随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的水稳定性先增后降,RAP掺量为40%时冻融破裂强度比达到最大值;温拌再生沥青混合料的低温性能与普通沥青混合料大体处于同一水平;随着RAP掺量增加,温拌再生沥青混合料的高温稳定性能得到提高。     

水泥搅拌桩水泥土强度特性试验研究

文章通过对某沿海高速公路的软土地基进行水泥搅拌桩固化试验,测试其桩体水泥土的重度和无侧限抗压强度,分析水泥搅拌桩强度的影响因素,统计得到了以14 d和28 d强度预测90 d强度的公式。研究结果表明:水泥土重度比未加固前约增加1.6%~6.1%,水泥土强度随固化龄期和水泥掺量的增长而增大,随土体含水量的增大而降低。     

再生微粉改性盐渍土的共振柱试验研究

针对我国青海西部地区的盐渍土,通过GDS共振柱仪器研究土体在小应变(10^-4～10^-6)幅值下的围压和废弃混凝土再生微粉掺量对氯盐渍土剪切模量和阻尼比的影响规律。结果表明：剪切模量随着动剪应变的增加而减少,存在弹性阶段和弹塑性阶段的转折点;阻尼比随着剪应变的增加而增加,同时围压越大动剪切模量越大,阻尼比越小;再生微粉的加入不改变上述规律。废弃混凝土再生微粉加入后可起到固化土体作用,同等条件下可以增加动剪切模量和减小阻尼比,推荐使用质量分数为20%的再生微粉固化盐渍土。     

聚丙烯纤维加筋水泥土力学强度和耐久性试验研究

为提高水泥土力学强度和耐久性,选用聚丙烯纤维加筋水泥土的方法,基于室内力学强度试验和冻融循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土强度特性和耐久性的影响规律。结果表明,养生前28 d水泥土力学强度增长显著,水泥掺量增加1%.28 d抗压强度平均提高19.4%,回弹模量约提高19.3%:聚丙烯纤维掺量为0.3%的水泥土力学强度最大,28 d无侧限抗压强度较素水泥土提高约49.6%,回弹模量较素水泥土提高42.0%以上;室内标准养生环境下水泥土强度优于现场自然环境养生的水泥土;冻融循环前7次的聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度降低显著,水泥掺量增加1%,冻融条件下纤维水泥土抗压强度提高21.5%以上。     

玻璃纤维沥青混合料路用性能研究

为研究玻璃纤维对沥青混合料路用性能的影响,文章介绍了路用玻璃纤维的原料选择和表面改性工艺,并通过车辙试验、小梁低温弯曲试验、冻融劈裂试验,研究不同掺量下玻璃纤维对混合料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性的影响规律.结果表明:掺加玻璃纤维可以有效改善混合料的高温稳定性,但是随着掺量增加,改善作用存在上限;掺加玻璃纤维可以提...     

废弃橡胶粉改良水泥混凝土路面性能试验研究

为了提升水泥混凝土路面的性能,充分利用废弃橡胶,文章采用不同掺量和目数(粒径)下的废弃橡胶粉对水泥混凝土进行了改良试验研究。结果表明：随着废弃橡胶粉掺量增加,水泥混凝土强度、撞击分贝、干缩率、电通量以及质量损失率逐渐降低,首裂次数和终裂次数逐渐增大;随着废弃橡胶粉目数的增加,水泥混凝土的强度、干缩率、质量损失率逐渐降低,首裂次数和终裂次数逐渐增大;掺入废弃橡胶粉除了对强度不利之外,对其他力学性能具有一定的改善作用;综合各种性能参数,建议废弃橡胶粉的目数≤30,掺量宜为10%～15%。     

公路工程应用工业固废碳减排效果研究

在公路建设中综合利用大宗工业固废可减少资源消耗和降低碳排放,是推动“双碳”目标实现的重要路径。本文以内蒙古包茂高速(包东段)改扩建工程和兴巴高速(清水河段)工程为例,研究工业固废钢渣以及粉煤灰应用于公路工程的碳减排效果。结果表明以钢渣代替碎石用于上基层,八车道每公里可实现碳减排量为58.3tCO₂,钢渣的碳减排率达81%。以粉煤灰与石灰的组合代替水泥,四车道每公里可实现碳减排量为40tCO₂,粉煤灰的碳减排率为12%。本研究认为工业固废代替原筑路材料应用于公路工程的碳减排量受被替代材料的碳排放因子以及各类材料运距的影响显著。     

砂土掺量对泡沫轻质土强度特性的影响研究

文章以水泥、砂、土、发泡剂等为原料,采用化学发泡方法制备高性能、低密度的泡沫混凝土,并研究了不同水泥掺量、砂和土的掺量、养护龄期等对高掺砂量泡沫轻质土无侧限抗压强度的影响。结果表明:在水料比一定时,随着砂或土用量增加到一定比例,高掺砂量泡沫轻质土的强度会有所降低;相同掺量下,掺加砂的强度明显比掺加淤泥质黏土的强度大;高掺砂量泡沫轻质土加砂后,其独特的强度特性需要在一定的时间以后才能显现得较为明显。     

低掺量水泥稳定级配碎石在路网工程中的应用

为提高重载交通下路面结构损毁严重的普通国省干道路网工程的承载能力和使用寿命,文章依托靖西段路网大修工程,引入低掺量水泥稳定级配碎石柔性结构加铺层,并检测其各项路用性能参数。研究发现,低掺量水泥稳定级配碎石强度较低,芯样松散,难以形成板结整体,类似级配碎石柔性结构;低掺量水泥稳定级配碎石基层应用于路网大修能合理利用原路面的剩余价值,改善路面结构层受力状态,提高路面结构层的抗车辙和抗裂能力。     

废弃橡胶粉改性沥青材料路用性能研究

由于我国沥青路面的沥青材料中含蜡量高,因此路面在高温季节容易泛油,低温季节容易开裂,严重影响路面质量。文章为实现沥青材料的工程性能改良同时合理回收废弃橡胶粉,利用废弃橡胶粉材料制备了一种新型的改性路用沥青材料(RPMA材料),并在室内对不同橡胶粉掺量的RPMA材料开展了环球软化点试验、低温延度试验、针入度试验以及压力老化试验,研究RPMA材料的路用性能。研究发现:(1)橡胶粉能够有效增强沥青材料在高、低温环境下的表现,随着橡胶粉掺量的增大,RPMA材料的高温软化点和低温延度均呈现出先快速增大后趋于稳定的趋势;(2)RPMA材料的温度敏感性显著高于普通沥青材料,材料的针入度系数随橡胶粉掺量增加而呈线性增大的趋势;(3)RPMA材料抗老化性能随橡胶粉掺量呈先增强后变弱的趋势,当RPMA材料橡胶粉掺量为15%时,材料的抗老化性能最优,此时针入度系数损失率仅有3.52%。研究成果可为沥青材料的改良工作提供参考。     

乳化沥青稳定再生集料性能分析

文章通过乳化沥青稳定再生集料混合料对比试验,分析采用不同的乳化沥青剂量,以及采用掺加2%水泥和不掺水泥两种类型混合料对乳化沥青稳定再生集料的稳定度、流值、抗压强度、抗压回弹模量等性能指标的影响,为旧水泥混凝土路面基层材料再生利用提供参考。