石灰改良粉质路基土永久变形特性研究

利用三轴循环加载设备对石灰改良粉质路基土进行重复加载,研究其永久变形特性.分析了循环累积应变与循环次数、围压、频率的关系.分析结果表明:路基土累积应变随应力水平和循环周数的增加而增加；累积应变的增长速率随应力水平的增大而增大,随应力水平的减小而减小；当应力水平高于临界值时,土体强度随循环周次的增加而软化、破坏.     

合安高速公路膨胀土掺石灰试验研究

在穿越膨胀土地区的高速公路路基修筑工程中,通常采用统一的掺灰率进行膨胀土性质改良。由于膨胀土工程性质的差别,采用相同的掺灰率处理是不合理的。文章对合安高速公路沿线肥西、庐江和桐城三地区膨胀土进行掺石灰试验研究,探讨掺石灰对膨胀土的胀缩性与强度的影响规律。试验研究结果表明:在膨胀土中掺入一定量的石灰可有效降低膨胀土的胀缩性;土体的最佳含水量随掺灰率的增大而增大,而其最大干密度则随掺灰率的增大而减小;土体的无侧限抗压强度随掺灰率的增加先增大,当达到峰值后,随掺灰率的继续增加而降低,存在一个最佳掺灰率点,肥西、庐江和桐城三地区膨胀土的最佳掺灰率分别为8%、8%和6%。文章最后从膨胀土地质成因角度分析了肥西、庐江与桐城三地区膨胀土工程性质差异的原因,为膨胀土研究提供了新的方法和思路。     

榆佳高速公路石灰稳定土极限动力特性研究

为了获取石灰稳定土在极限状态下的动力学特性,在榆佳高速公路佳县某路段采取扰动土样,进行标准击实试验,制作标准重塑试件,利用DDS-70循环三轴试验系统,测试了动应力幅值为100、150、190、200 kPa,围压为25、50、75 kPa,含水量为26.0％、21％、18％,循环次数为2 000、5 000次,固结比为2.0、振动频率为3 Hz、5 Hz的条件下石灰土的动应力—应变关系.试验表明:在动荷载作用下,石灰土失稳破坏前的永久变形难以达到动强度判别标准所要求的应变值,采用临界动应力才能表征石灰土产生失稳变形的性状.石灰土的临界动应力范围值界定为190～200 kPa.含水量与振动频率对所研究的石灰土临界动应力影响较小,但随着含水量的增大和振动频率的增加,石灰土的临界动应力总体上有减小的趋势,趋近于上述确定范围的下限值190 kPa.这些值可以作为榆佳高速公路石灰稳定土的动力设计参考值.     

抑制蒙脱土对聚羧酸减水剂负效应的添加剂研究

针对蒙脱土对聚羧酸减水剂的负效应,选取聚乙二醇-4 000、三甲基十六烷基溴化铵和氯化钾作为添加剂并将其与聚羧酸减水剂进行复配使用,并通过试验来研究添加剂对含钠基蒙脱土和含钙基蒙脱土的砂浆工作性能和强度的影响。在此基础上确定添加剂的最优配合比,表明其对聚羧酸减水剂的负效应具有非常明显的抑制效果。     

蒙脱土/废胶粉复合改性沥青的老化性能研究

废胶粉用于沥青改性,不仅可以减少沥青的消耗量,而且可以改善沥青的性能,是解决废旧轮胎的有效途径之一。但是废胶粉改性沥青也存在一些不足,比如废胶粉改性沥青容易产生离析现象,改善效果不明显等,限制了废胶粉改性沥青的应用。蒙脱土属层状硅酸盐,具有良好的热稳定性、阻隔性能,可有效的改善废胶粉改性沥青的相容性,从而提高废胶粉改性沥青的路用性能。本研究采用物理共混法制备了蒙脱土/废胶粉复合改性沥青,通过薄膜烘箱加热试验(TFOT)、室内加速紫外老化试验(UV)、动态剪切流变试验(DSR)对复合改性沥青的抗老化性能和流变性能进行了研究。薄膜烘箱加热试验和室内加速紫外老化试验表明,有机蒙脱土(OMMT)的掺入对沥青的抗热氧老化和抗紫外老化性能都具有较好的改善作用,且随着OMMT掺量的增加,抗老化性能越好。流变实验结果表明,随着OMMT掺量的增加,废胶粉改性沥青的复合模量(G*)增大,相位角(δ)先增大后减小。对比掺入天然蒙脱土和OMMT的废胶粉改性沥青,研究发现天然蒙脱土改性效果要比OMMT改善效果差。     

工业废渣复合材料稳定膨胀土应用研究

为了验证工业废渣复合材料对于膨胀土的稳定处理效果，通过化学组分分析，明确稳定膨胀土作用机理，采用击实试验、膨胀率试验和CBR试验，分析不同掺量稳定膨胀土的击实、膨胀和强度特性变化规律，按照膨胀率和CBR双控原则，确定稳定膨胀土最佳掺量为4.5%，并与相同掺量石灰稳定膨胀土性能进行对比。试验结果表明:随着工业废渣复合材料掺量增加，稳定膨胀土的膨胀率逐渐减小，CBR值逐渐增大。相同掺量下，工业废渣复合材料稳定膨胀土的CBR值高于石灰稳定土，能够满足膨胀土路基稳定处理要求，可以替代石灰用于膨胀土稳定处理。     

循环荷载作用下榆佳高速公路石灰稳定土的动力特性研究

石灰在榆佳高速公路某路段用来处理黄土路基的湿陷性.为了准确获取路基石灰稳定土在车辆荷载作用下的动力学参数,采取扰动土样,进行标准击实试验,制作标准重塑试件,利用DDS-70循环三轴试验系统,测试了1 Hz、2 Hz、3 Hz和5 Hz振动频率(固结比2.0,含水量26.0％、21％、13％,围压50 kPa),1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0固结比(围压50 kPa,振动频率3 Hz),100、150、190、200 kPa动应力幅值(固结比2.0,含水量26.0％、21％、13％,围压75 kPa,循环次数5 000次,振动频率3 Hz)等条件下石灰土的动应力—应变关系.试验表明:石灰土的阻尼比随着频率的增加而增加,动弹模量对频率不敏感;石灰土的阻尼比随着固结比的增加而减小,动弹模量则与固结比正相关;随着振动次数的增加土体动弹模量会有减小的趋势,但这种趋势会随着含水量的降低和动应力的减小而持续减弱.     

蒙脱土改性沥青混合料低温抗裂性能研究

将蒙脱土掺配在沥青混凝土中,可以改善沥青混合料的物理力学性能,提高路面工程质量。为了确保蒙脱土改性沥青混合料的低温抗裂性能,就必须用试验方法来评定它在低温下的性能。通过两种武汉市售蒙脱土和实验室纯化蒙脱土,采用压缩应变能、弯曲应变能的方法,进行蒙脱土改性沥青低温性能研究。通过室内试验,证明蒙脱土改性沥青混合料能够有效改善低温抗裂性能。     

无机结合料稳定黄土技术适应性研究

选取4种不同塑性指数的黄土为研究对象,分别采用水泥和石灰对其进行加固处理,通过室内试验,测定水泥加固土和石灰加固土在同一压实度下的无侧限抗压强度和渗水系数,对比分析两种加固土的主要性能差异,并提出适宜用水泥加固的黄土的塑性指数范围。试验结果表明:无机结合料稳定黄土的强度、隔水防渗性与黄土的塑性指数、固化剂类型及掺入量密切相关。当黄土的塑性指数介于7~17时,随着水泥掺入量的增加,水泥加固土强度会逐渐提高,其渗水系数逐渐减小;当黄土的塑性指数低于7时,水泥加固土的强度仍随水泥掺量的增加而提高,其渗水系数却逐渐增大。同一掺入量条件下,与水泥加固土相比,石灰加固土的无侧限抗压强度较低,但其渗水系数呈逐渐增大趋势,说明水泥对黄土的固化效果优于石灰的固化效果。无论从强度还是隔水防渗性角度考虑,黄土均存在一个比较合理的塑性指数范围(8.5~9.5),更适宜用水泥对其进行加固。研究成果为扩大无机结合料稳定黄土的适应范围提供了重要依据。     

公路下伏采空区注浆处治泡沫轻质土新型材料试验研究

为解决西北部地区公路经过采空区采用常规水泥粉煤灰浆液注浆处治存在的问题,采用阴、阳离子型泡沫剂,对水泥粉煤灰浆液进行发泡改性,研制出一种新型泡沫轻质土注浆新材料。研究结果表明:泡沫轻质土新材料强度和密度随着水固比的减小而增大,随着水泥占固相比的增大而增大,随着泡沫溶液掺量增加而减小。提出了两种适用于公路一般路基、桥梁、隧道下伏采空区注浆处治的新型轻质注浆材料配比范围。     

FWD荷载下沥青路面动力响应的温度影响作用研究

为研究不同温度条件下沥青路面的实际动力响应规律,铺设了3种典型沥青路面试验路,通过落锤式弯沉仪(FWD)开展了温度对路表动态弯沉盆特性的影响作用分析,并通过动态应变传感器获取了不同温度下FWD荷载产生的沥青层底应变响应。研究结果表明:路表动态弯沉盆的各测点弯沉值随径向距离的增加逐渐减小,随荷载水平的增加逐渐增大,随路面温度的增加显著增大;随着温度的提高,路表动态弯沉盆的影响范围显著减小;通过回归分析方法确定沥青层底应变响应的温度修正系数,有助于实现实际温度下的应变响应向标准参照温度的转换。     

不同含水率下应力级位对粘性土动回弹模量的影响

选取了一种土类,经过一系列的基础物性试验,判定为低液限粘土,将此类土作为试验土组,进行了动三轴试验,并对试验数据进行了分析.结果表明:在压实度一定,土样的含水率小于最佳含水率时,动态回弹模量对应力的敏感性较强,粘性土的动态回弹模量随着偏应力σd以及体应力θ的增加而增大;当含水率小于最佳含水率时,路基回弹模量值对体应力不敏感;当含水率大于最佳含水率时,路基土动态回弹模量值随着偏应力σd以及体应力θ的增加而急剧减小.     

非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究

基于非饱和三轴试验系统,对不同含水量情况下南宁非饱和膨胀土的强度特性进行研究。研究表明：在定围压下,低含水量时的应力应变曲线呈微应变软化型,高含水量时的应力应变曲线呈应变硬化型;在低含水量的情况下高围压时的曲线呈应变硬化型,而低围压下剪切的试样其应力应变曲线随着轴向应变的增加呈现出微弱的软化趋势。土体的抗剪强度对含水量的变化敏感性较大。随着含水量的增大,膨胀土的摩擦角线性减小;其粘聚力随含水量的增加先是增大,在最优含水量时粘聚力达到最大值,而后随着含水量的继续增加,粘聚力逐渐减小。     

非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究

基于非饱和三轴试验系统,对不同含水量情况下南宁非饱和膨胀土的强度特性进行研究.研究表明:在定围压下,低含水量时的应力应变曲线呈微应变软化型,高含水量时的应力应变曲线呈应变硬化型;在低含水量的情况下高围压时的曲线呈应变硬化型,而低围压下剪切的试样其应力应变曲线随着轴向应变的增加呈现出微弱的软化趋势.土体的抗剪强度对含水量的变化敏感性较大.随着含水量的增大,膨胀土的摩擦角线性减小;其枯聚力随含水量的增加先是增大,在最优含水量时粘聚力达到最大值,而后随着含水量的继续增加,粘聚力逐渐减小.     

石灰改良干化建筑泥浆的室内试验研究

对集中工厂化脱水处理的建筑泥浆进行了一系列室内试验，确定了干化建筑泥浆的物理和化学特性，并采用单掺石灰固化的方式，研究了石灰改良干化建筑泥浆的力学性质。结果表明:干化泥浆为细粒土，塑性较大，采用集中脱水处理方式显著提高了泥浆的均质性；确定8%为最佳石灰掺量；试样的黏聚力c和内摩擦角φ均随着养护龄期的增加而增大。     

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。     

细粒类路基土动态回弹模量试验与本构关系模型

选用砂土、粉土和黏土三种具有代表性的路基土，对不同含水率和压实度下的路基土进行动态回弹模量试验。结果表明：动态回弹模量随围压的增大而增大，随偏应力的增加而减小，受围压的影响更为显著；随含水率的增大而减小，随压实度的增大而增大，受含水率的影响更为显著。采用美国路面结构力学——经验法设计指南所推荐的模型形式为基础，选用塑性指数、CBR、含水率、压实度、偏应力和围压等作为考虑因素，建立了具有较高精度和适用性的路基土动态回弹模量预估模型，可为沥青路面结构设计及路面结构的非线性分析提供参考。     

蒙脱土/SBS复合改性沥青混合料路用性能研究

为了分析蒙脱土对SBS改性沥青混合料路用性能的影响,采用蒙脱土对SBS改性沥青进行复合改性,并制备复合改性沥青混合料,开展了车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。首先研究了蒙脱土掺量对复合改性沥青混合料高低温性能和水稳定性的影响,并结合灰关联分析推荐了蒙脱土最佳掺量。然后以SBS改性沥青混合料作为对照,通过测试不同老化条件下路用性能,分析了复合改性沥青混合料的抗老化性能。研究结果表明:适当掺加蒙脱土可以提高复合改性沥青混合料的高温性能和水稳定性,但是掺量过大时高温性能提升幅度不大,水稳定性反而有所下降。掺加蒙脱土会对复合改性沥青混合料的低温性能产生不利影响。灰关联分析表明蒙脱土掺量对各项路用性能指标的影响程度大小依次为低温性能水稳定性高温性能,因此不宜为了提升高温性能而片面增大蒙脱土掺量。结合蒙脱土掺量与各项路用性能指标的关系,推荐蒙脱土掺量范围为2%～4%,并选取3%作为最佳掺量。最佳蒙脱土掺量条件下,复合改性沥青混合料的抗老化性能较之SBS改性沥青混合料得到显著提高,尤其是低温抗老化性能,虽然老化前复合改性沥青混合料的低温性能要差于SBS改性沥青混合料,但是经老化后前者的衰减幅度较小,其低温性能反而优于后者。     

蒙脱土对再生橡胶改性沥青性能影响的研究

利用试验室不同工艺生产两种再生橡胶,采用湿法制备再生橡胶改性沥青。分析了不同份数废胶粉与再生橡胶在沥青中的分散效果与对沥青性能的影响,研究了蒙脱土的加入对改性沥青性能的影响。结果表明:随着再生橡胶脱硫度的增加,沥青的高温粘度和软化点降低,延度和针入度升高,高温存储稳定性提升;蒙脱土的加入使橡胶改性沥青的针入度和延度减小,软化点和粘度变大,改善了沥青的存储稳定性,使沥青的抗热氧老化性能变好。     

不同剂量石灰处治高液限红粘土物理力学及工程性质

针对高液限红粘土工程性质较差的特点,研究经不同剂量石灰处理以后土体的CBR值、无侧限抗压强度、弹性模量、毛细水上升高度、渗透性能和膨胀性.得出高液限红粘土中随着石灰用量的增加,土的CBR值不断增加,无侧限抗压强度和模量也有很大提高,吸水量减小,抗渗性能增加.当石灰用量达到10％以后土体模量增加幅度变缓,吸水量基本不再发生变化.膨胀率随石灰剂量的增加而降低,石灰剂量为4％ ～ 8％时膨胀率趋于稳定,石灰剂量的最佳配比应在大于4％小于8％的范围内.