基于最优混合设计法的掺膨胀剂的水泥稳定碎石配合比设计

水泥稳定碎石基层的路用性能对公路路面的使用寿命有着重要影响,而水泥稳定碎石基层的路用性能则主要取决于其配合比设计.以掺加膨胀剂水泥稳定碎石的基层材料为例,综合考虑水泥稳定碎石的力学性能和抗裂性能,采用311-A最优混合设计法系统研究了水泥掺量、添加剂掺量、集料级配3个因素对水泥稳定碎石基层路用性能的影响.与此同时,构建...     

添加PVA纤维的水泥稳定碎石混合料抗裂与耐久性能研究

基于7 d无侧限抗压强度、劈裂强度、弯拉强度研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量及长度对水泥稳定碎石力学性能的影响,优化出适宜的纤维掺量和长度;进而通过干缩试验、温缩试验、疲劳试验、冻融循环试验,研究了PVA纤维水泥稳定级配碎石混合料的变形特性和疲劳性能,基于SEM试验揭示了PVA纤维的增强机理。结果表明,掺加PVA纤维显著改善了水泥稳定碎石混合料的抗压强度和弯拉强度,PVA纤维提高了水泥稳定级配碎石的抗疲劳耐久性和抗冻融性能,并能减少干缩变形和温缩变形。在PVA纤维掺量1.1 kg/m~3、纤维长度20 mm时,水泥稳定级配碎石的各项力学性能、变形特性和疲劳性能达到峰值。锚固在水泥稳定级配碎石中的PVA纤维具有协同受力、传递荷载、协调变形的作用,从而有效延缓了破坏裂纹的产生和发展。实体工程跟踪检测结果表明,掺加PVA纤维可以提高水泥稳定碎石基层的抗压强度,阻止半刚性基层产生反射裂缝,并延缓半刚性基层产生疲劳开裂,PVA纤维水泥稳定碎石基层具有推广应用价值。     

低剂量水泥稳定级配碎石基层材料收缩性能分析

对不同水泥掺量的骨架型、连续型级配碎石进行室内试验,并与半刚性水泥稳定级配碎石进行对比,分析水泥掺量对级配碎石抗裂性能的影响和低剂量水泥稳定级配碎石的收缩特性。结果表明,各类型级配碎石的收缩系数均随水泥掺量的增大而增大,骨架型级配水泥稳定碎石的抗收缩性能好于连续型级配碎石,不同水泥掺量级配碎石混合料28d龄期时的收缩系数小于7d龄期时,但变化规律相似。     

玻璃-聚酯混掺纤维水泥稳定碎石收缩性能研究

为了减小水泥稳定碎石材料的收缩变形,提高水泥稳定碎石基层材料的抗裂能力,本文将聚酯纤维与玻璃纤维,以单掺和复掺两种不同方式掺加入水泥稳定碎石中,研究纤维种类、掺量和龄期对水泥稳定碎石力学性能和收缩性能的影响规律。试验结果表明:掺加纤维可以提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度,改善基层材料的收缩性能,其中玻璃—聚酯纤维混合掺加入基层材料中,能够显著改善水稳碎石材料的力学性能和收缩性能。     

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。     

聚丙烯纤维改善水泥稳定碎石抗裂性能的研究

为了减少水泥稳定碎石基层材料的开裂破坏,向水泥稳定碎石材料中掺加了适量聚丙烯纤维。通过对比研究掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石各龄期的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数等路用性能指标,认为聚丙烯纤维能够显著改善水泥稳定碎石材料的路用性能。并通过观察实体工程芯样照片和调查早期裂缝数量,进一步验证了掺加聚丙烯纤维水泥稳定碎石基层路用性能的优越性。     

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。     

商开高速公路水泥稳定碎石基层抗裂性研究

结合商开高速公路的建设对水泥稳定碎石基层材料抗裂性进行了研究。文中将10～20mm、5～10mm两种规格的碎石和天然砂按照不同比例掺配成3种级配的矿料并分别与水泥拌和,成型试件后进行了强度和收缩系数测试,根据室内试验确定的混合料组成配比铺筑了试验路。室内试验结果和试验路观测证明混合料中集料级配对水泥稳定碎石材料的抗裂性能有较大影响,增加粗集料含量能够有效地提高材料的抗裂性能。     

膨胀剂水泥稳定碎石路用性能研究

为减小水泥稳定碎石基层材料收缩变形量,增强其抗裂能力,采用向水泥稳定碎石材料中掺加适量膨胀剂.通过膨胀剂的微膨胀来减小材料的收缩变形.探讨了膨胀剂掺量及养护龄期对水泥稳定碎石路用性能的影响,并推荐采用90 d的劈裂强度来确定膨胀剂的最佳掺量.室内试验和实体工程均表明,膨胀剂能在水泥稳定碎石基层中产生微膨胀,抵消材料的部分收缩,增加其密实度,因此,掺膨胀剂水泥稳定碎石具有优良的路用性能.     

掺膨胀剂水泥稳定碎石抗裂性能研究

水泥稳定碎石的抗裂性能一直是半刚性基层路面路用性能研究中的热点。为了减小水泥稳定碎石的收缩变形量,增强结构的抗裂能力,文中在水泥稳定碎石中掺入膨胀剂,通过相关试验分析了不同膨胀剂掺量下水泥稳定碎石强度、收缩性能的改善程度。结果表明,水泥稳定碎石中掺入适量膨胀剂能在一定程度上抑制裂缝的产生,改善其干缩、温缩变形性能,增强其抗裂性能;最佳膨胀剂掺量为5%。     

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。     

水镁石纤维对水泥稳定再生碎石路用性能的影响

依托某城市快速路改扩建工程,进行天然碎石、再生碎石、水镁石纤维等原材料性能指标试验;对掺配水镁石纤维颗粒的水泥稳定再生碎石进行组成设计;通过重型击实试验、无侧限抗压强度以及干缩应变试验,对比性能指标差异;对比分析三类路基材料的经济成本.结果表明:水镁石纤维改良方案可增强水泥稳定再生碎石的强度,显著提升抗裂能力;掺配水镁...     

水泥稳定碎石基层材料干缩变形特性的试验研究

减少水泥稳定碎石基层材料的干缩裂缝,对延长半刚性基层沥青路面的使用寿命至关重要。根据目前国内高速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,展开了相关试验研究。分析了水泥稳定碎石干燥收缩的影响因素,并从材料组成方面,探讨了减少水泥稳定碎石基层材料干缩裂缝的方法。结果表明:集料级配组成、失水率、暴露时间、强度、空隙率等,均对水泥稳定碎石基层材料的干缩变形特性产生明显影响。     

纤维沥青混合料的拌和成型工艺研究

利用正交试验对剑麻纤维沥青混凝土混合料的拌和成型工艺进行研究。在固定配合比的前题下,以拌和方案、沥青加热温度、集料加热温度和成型温度为试验因素,模拟路面施工的各种拌和成型情况设计了L9正交表分别进行马歇尔试验。运用极差分析法对试验结果进行分析,确定了纤维沥青混合料拌和成型的优选方案为"同步法拌和+沥青加热温度为175℃+集料加热温度为206℃+成型温度为165℃"。最后分析了几种试验因素对试验指标的影响机理。     

聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂性能试验研究

为有效解决水泥稳定碎石材料易产生裂缝的问题,将聚酯纤维掺加到水泥稳定碎石中以防止其收缩开裂。通过干缩和温缩试验,研究了不同掺量的聚酯纤维对水泥稳定碎石收缩开裂的影响,获得了干缩系数和温缩系数,并提出了聚酯纤维适宜的掺量。结果表明:聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂效果显著。     

慢裂型水泥稳定碎石基层材料的设计方法

在传统的、以强度为设计指标的基础上,提出了水泥稳定碎石的新设计指标——抗裂指数,并认识到在进行混合料组成配合比设计时,在满足强度要求的前提下,如能控制抗裂指数接近于或小于1,则能明显提高水泥稳定碎石混合料的缓裂或抗裂性能,从而设计出缓裂型的水泥稳定碎石。在室内试验研究的基础上,通过试验路的铺筑,提出原材料及其用量控制:在苏南及水环境、温度条件类似的地区宜控制水泥用量小于等于5%;宜控制集料中4.75mm筛的通过量在29%～39%之间。     

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。     

集料级配对水泥稳定碎石物理力学性能影响

采用正交试验设计方法,对16种集料级配的水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩等物理力学试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能的影响规律,研究结果表明:集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能有较大影响,集料级配组成不同,其物理力学性能各异,强度愈高,干缩变形愈大。     

水泥稳定碎石基层的弹塑性特性（双语出版）

为了认识水泥稳定碎石基层的弹黏塑性特性，优化路面结构的设计计算，选用路面常用的骨架密实和悬浮密实2种水泥稳定碎石基层材料，振动压实成型了Φ150×150 mm标准圆柱体试件，应用微机控制万能试验机，设定不同加载速率（0.5，1，1.5，2，4 mm·min^-1），进行简单加载、循环加卸载、抗压回弹模量、徐变和松弛等试验，测试试件的应力-应变及其随时间的变化，分析强度、刚度、徐变与松弛等变化规律及加卸载应力-应变特性，研究水泥稳定碎石基层的弹塑性特性，提出改进型本构模型。结果表明：加载速率对试验结果的总体影响小于4.4%（相对误差），且60 min的徐变变形最大为0.03%，14 min的应力松弛最大为6.9%，表明水泥稳定碎石基层的黏性极弱，可以忽略不计；每次加载卸载后均有回弹变形和永久变形出现，反映了水泥稳定碎石基层的弹塑性性质，且服从有应力强化的弹塑性固体模型，可以用广义圣维南模型模拟分析；提出的改进型邓肯-张本构模型数值模拟具有很好的有效性，可以用来分析水泥稳定碎石的应力-应变曲线；0.4σ_max（σ_max为水稳碎石混合料的破坏强度）对应的割线模量十分接近传统的回弹模量，说明简化的0.4σ_max取值法可以用来测试水泥稳定碎石基层的回弹模量；从总体路用技术性能来看，骨架密实型的水泥稳定碎石基层要优于悬浮密实型。     

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。