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。     

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。     

水泥稳定钢渣碎石基层材料路用性能研究

通过室内浸水膨胀率试验、CBR试验及无侧限抗压强度试验,设计了60 %钢渣掺量的水泥稳定钢渣碎石材料配合比,对比研究了水泥稳定钢渣碎石与水泥稳定碎石路用性能。结果表明:粗型C级配钢渣碎石材料承载力和体积稳定性最好,4 %水泥掺量的稳定钢渣碎石抗压强度满足基层强度设计要求;水泥稳定钢渣碎石养生前期力学强度增长速率大于后期强度增长速率,室内标准养生试件抗压强度较现场养生试件强度提高了17 %,16 %;干缩观测时间≥28天,水泥稳定钢渣碎石干缩性基本消失;冲刷时间>60分钟,水泥稳定钢渣碎石累计冲刷量曲线减缓,质量损失显著减小。     

水泥赤泥稳定钢渣用于路面基层材料的性能

为探讨钢渣赤泥用于路面基层材料的方法,选取高活性钢渣与赤泥,优选级配并加入碎石,以击实试验、强度试验、稳定性试验与抗冲刷性能试验等一系列措施,考量水泥赤泥稳定钢渣作为基层材料的各项力学指标与性能。研究发现,水泥赤泥稳定中级配钢渣碎石混合料,强度可达3MPa,稳定性与抗冲刷性能良好,可用作路面基层材料。     

振动成型法优化水泥稳定级配碎石配合比对基层抗裂性能的影响分析

传统的水泥稳定级配碎石基层是采用静压法制作试件,试验确定的唯一指标是满足设计强度要求。为提高半刚性基层的抗裂能力,根据抗裂能力最佳、强度满足要求的原则,分别用静压法及振动法进行了水泥稳定碎石混合料级配及配比的优化,并对优化结果进行了对比分析。试验结果表明,经过振动优化法试验得到的基层混合料除满足强度要求外,其抗裂性能也有大幅提高。     

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。     

水泥稳定碎石基层合理水泥用量和级配的确定

通过室内试验研究了水泥稳定碎石基层混合料的强度和收缩性能，对其性能的影响因素和影响规律进行了分析，并根据工地现场试验室的试验结果，确定了满足强度要求兼具较好抗裂性能的水泥稳定碎石基层混合料配合比方案。室内试验研究表明随着水泥用量的增大．混合料的强度和收缩均会增大，因此建议在满足强度要求的基础上，尽量减小水泥用量以同时获得良好的收缩性能。     

水泥粉煤灰综合稳定钢渣碎石基层性能研究

利用水泥粉煤灰稳定钢渣碎石复合集料作为新型路面基层材料,以无侧限抗压强度作为评价指标,对比了水泥稳定钢渣碎石基层与水泥稳定普通碎石基层的性能,确定了钢渣细集料代替石屑的可行性.同时还研究了湿排粉煤灰的引入对水泥稳定钢渣碎石基层性能的影响,研究表明湿排粉煤灰存在一最佳掺量值,在最佳掺量点水泥粉煤灰稳定钢渣碎石路面基层材料具有较好的强度,且因引入湿排粉煤灰,成本造价也得以降低,故市场应用前景广阔.     

钢渣基道路基层材料设计与路用性能研究

为降低西北旱寒区公路沥青路面基层早期开裂问题,并促进工业固体废弃物的循环利用,研究将钢渣替代碎石设计成级配钢渣混合料,并以矿渣粉、粉煤灰、电石渣组成的复合矿物掺合料作为胶结料稳定级配钢渣,形成全固废钢渣基道路基层材料。通过测试钢渣浸水膨胀率、基层材料膨胀率、无侧限抗压强度、干缩应变和抗冻性,分析钢渣基道路基层材料的稳定性、强度增长规律、抗开裂特性与长期稳定性。研究结果表明,高温季节钢渣陈化效果显著,90 d陈化期钢渣膨胀率最大降低38.7%。洒水加速了钢渣陈化,较未洒水下钢渣浸水膨胀率降低幅度最大增大了29.1%。复合矿物掺合料对钢渣混合料的膨胀率有抑制作用,12%掺量下膨胀率降低61.8%。级配钢渣混合料随龄期逐渐形成了强度,加入6%复合矿物掺合料后,类似于二灰稳定材料具有早期强度增长较慢、后期强度增长较快的特点,90 d时较水泥稳定材料强度高出2.1 MPa。对比30 d龄期的干缩应变,级配钢渣混合料的干缩应变较水泥稳定混合料降低74%,钢渣基稳定混合料较水泥稳定混合料降低20%。钢渣基道路基层材料的抗冻性在后期均优于水泥稳定和二灰稳定基层材料。综合可知,钢渣基道路基层材料稳定性和...     

多孔隙水泥稳定碎石排水基层的研究

结合邵怀高速公路的路面结构,分析确定多孔隙水泥稳定碎石排水基层的渗透系数、空隙率和力学强度指标。提出了多孔隙水泥稳定碎石的设计级配范围和对集料、水泥的技术要求。推荐了多孔隙水泥稳定碎石混合料的配合比设计过程和评价指标的测试方法。介绍了多孔隙水泥稳定碎石排水基层的施工工艺以及现场芯样的评价指标检测结果。结果表明,研究设计的多孔隙水泥稳定碎石的排水性能、力学强度都是良好的。     

大掺量激活钢渣微粉-水泥稳定碎石性能及微观特性

为研究大掺量钢渣微粉-水泥稳定碎石的性能，采用自制复合激发剂激活钢渣微粉（ASSP），开展了不同胶凝材料剂量（质量分数4%、5%和6%）大掺量（质量分数100%、90%、70%、50%）ASSP-水泥稳定碎石的7 d无侧限抗压强度（UCS）与5%胶凝材料剂量不同龄期（7，28，90 d）的UCS和劈裂强度（SS）试验；在此基础上，进行了5%胶凝材料剂量100%和70%ASSP-水泥混合料的抗压与劈裂回弹模量、抗冻性、干缩与温缩以及SEM、XRD微观试验，并与对照组P·S·A32.5水泥稳定碎石混合料性能进行了对比分析。结果表明：随着胶凝材料剂量增加，ASSP-水泥混合料的UCS和SS均越大，且同剂量下，70%和50%ASSP-水泥混合料强度与对照组的相当；通过调整胶凝材料剂量，大掺量ASSP混合料7 d的UCS完全能满足不同公路等级基层、底基层的要求；各ASSP-水泥混合料不同龄期UCS和SS、抗压与劈裂回弹模量的变化规律与对照组一致，均随剂量和龄期的增加而增大，抗冻性均满足要求；随ASSP掺量的增大，混合料干缩系数越小，温缩系数越大，掺入适量ASSP能减少混合料的干缩开裂；不同ASSP掺量混合料的主要水化产物为C-S-H、AFt和CH等，ASSP混合料的早期水化慢，水化产物数量少；28 d后70%ASSP混合料的水化产物C-S-H、AFt特征峰值与对照组相当，SEM结果与此一致；7 d后100%ASSP混合料胶凝浆体形貌和界面过渡区中浆体与骨料间连接不紧密，ASSP-水泥的浆体形貌较好，混合料结构密实，孔隙和裂缝的数量明显减少，较好地解释了混合料的宏观力学性能。可见，将大掺量ASSP-水泥稳定碎石用作路面基层完全是可行的，该研究为此类材料的推广应用提供了参考。     

生活垃圾焚烧炉渣集料基本性质及其对水泥稳定碎石性能影响的研究

生活垃圾焚烧炉渣集料(炉渣集料)具有连续的级配分布、一定的强度性能和潜在的水硬性能,可替代天然集料应用在水泥稳定碎石中.但炉渣集料基本性能对水泥稳定碎石的强度性能的影响尚不明晰.首先,对不同产地炉渣集料的基本性能进行研究;其次,以炉渣集料替代一定比例、同粒径的天然集料,进行水泥稳定炉渣碎石的配合比设计,基于无侧限抗压强度试验确定不同掺量炉渣集料的水泥稳定炉渣碎石的强度性能;最后,基于相关性分析,确定炉渣集料基本性能对水泥稳定炉渣碎石击实特性和强度性能的影响.试验结果表明:水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率随炉渣集料掺量增加而增大、最大干密度随炉渣集料掺量增加而减小;随着炉渣集料掺量增加,水泥稳定炉渣碎石的强度逐渐降低,且水泥稳定干法炉渣碎石的强度高于水泥稳定湿法炉渣碎石强度.水泥稳定炉渣碎石的最佳含水率与炉渣集料的吸水率相关性较高;水泥稳定炉渣碎石的无侧限抗压强度与炉渣集料的密度、吸水率和烧失量呈正相关、与炉渣集料的压碎值呈负相关.     

水泥稳定碎石结构层施工控制参数研究

水泥稳定碎石基层是我国高速公路常用的承重结构层,由于水泥用量不合理、施工工艺不科学,新建基层常常出现开裂情况,进而降低了道路的使用寿命。采用新水泥碎石混合料CBG-25断级配设计理论,计算出水泥稳定碎石混合料的级配组成;并通过不同级配和水泥剂量的无侧限抗压强度试验,且在此基础上研究了级配和水泥剂量对混合料强度的影响规律,结合实体工程实施效果阐述了水泥稳定碎石现场施工的控制要点。     

橡胶-水泥稳定碎石持强增韧特性研究

为了增加水泥稳定碎石半刚性基层材料的韧性，有效提高其抗裂性能，以减少因基层开裂引起的路面反射裂缝，以粒径为2.36~4.75 mm的橡胶颗粒等体积替换同粒径的集料，制备了持强增韧型橡胶-水泥稳定碎石材料。橡胶颗粒掺量分别为该粒径集料总体积的38%、57%、76%和95%。采用材料试验系统（MTS）开展了7 d无侧限抗压强度试验、四点弯曲强度试验和劈裂强度与模量试验，揭示了无侧限抗压强度、最大劈裂与弯拉应变及劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的变化规律，提出了一种强度满足规范要求、模量可调控的水泥稳定碎石材料制备方法。研究结果表明：橡胶-水泥稳定碎石的7 d无侧限抗压强度随橡胶颗粒掺量的增加而减小，且两者呈幂函数关系，当掺量在80%以下时可满足规范中的强度要求；最大劈裂应变随橡胶颗粒掺量的增加而逐渐增大，在保证强度的基础上，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的1.9倍，而弯拉应变则先增大后减小，在保证设计强度的前提下，极限应变最大可达到传统水泥稳定碎石的3.79倍；劈裂动态模量随橡胶颗粒掺量的增加而减小，两者呈幂函数关系；橡胶-水泥稳定碎石的韧性较传统水泥稳定碎石显著增强，从而提高了其作为半刚性基层材料的抗裂性能；橡胶颗粒的掺入使水泥稳定碎石在保证强度的前提下，实现了破坏应变显著增大（即断裂能显著增大）、模量可调可设计的功能。     

半刚性基层快修水泥稳定碎石材料的试验研究

水泥稳定碎石是路面维修工程中常用的半刚性基层维修材料,具有施工简便、性能稳定的优点,但其强度形成需要较长时间,维修时对道路运营和社会出行造成了较大影响。为在短期内提高修补基层的强度,缩短维修工期,采用硫铝酸盐水泥和自行开发的外掺剂配制了早强水泥稳定碎石材料。试验结果表明,研制的早强水泥稳定碎石24h的强度即能达到基层通车所需的最低强度要求,适用于半刚性基层快速维修。     

抗裂嵌挤型水泥稳定碎石基层的研究I：强度影响因素

抗裂嵌挤性水泥稳定碎石基层属于骨架密实型基层,这种基层具有较高的强度。4．75mm筛孔通过率、集料类型和水泥的剂量对混合料的强度具有影响。试验结果表明,4．75mm筛孔通过率和水泥剂量与强度成正相关的关系,不同的集料类型,混合料的强度的变化规律也是不一样。同时,在水泥剂量较小的情况下,混合料的强度也可以达到水泥稳定碎石基层强度的要求。     

膨胀剂对水泥稳定碎石温缩性能及干缩性能的影响研究

半刚性基层材料为我国最主要的基层类型，具有强度高、造价低廉等众多优点，然而只有保证期结构完整性的条件下，才能发挥其承载及传力作用。为此，选取钙矾石类膨胀剂，拟定5%，10%，15%，20%共4个膨胀剂掺量，采用干缩试验、温缩试验以及抗折强度试验，研究膨胀剂对水泥稳定碎石抗裂性能的影响。结果表明:添加膨胀剂后，水泥稳定碎石的温缩应变及温缩系数显著降低；随着膨胀剂掺量的增大，膨胀剂掺量对水泥稳定碎石温缩性能影响的敏感性降低；随其养生龄期的延长，水泥稳定碎石的干缩应变逐步增大，添加膨胀剂后，干缩应变和干缩系数显著降低。稳定剂掺量与抗折强度回归分析表明，当稳定剂掺量为7.0%时，抗折强度最大，为最佳掺量。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。