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。     

外掺微应力材料水泥稳定碎石基层路用性能研究

室内进行混合料配合比试验,确定了集料配比和胶结料配比.通过室内试验研究外掺微应力材料水泥稳定碎石混合料的路用性能,并与普通水泥稳定碎石混合料的路用性能相比较.认为外掺微应力材料水泥稳定级配碎石具有较好的抗裂性能和路用性能,对改善路面反射裂缝效果明显.     

低水泥剂量稳定级配碎石基层在沥青路面大修工程中的应用

水泥稳定碎石半刚性基层强度高、刚度大、整体稳定性良好,但容易产生裂缝;级配碎石柔性基层排水能力强、抗裂性良好,但强度低、稳定性差;结合两者的优缺点,提出低水泥剂量稳定级配碎石基层,本文结合具体的公路工程,利用低水泥剂量稳定级配碎石基层铺筑试验段,并对其进行路面表面平整度、裂缝、弯沉试验的检测,详细论述了低水泥剂量稳定级配碎石基层的路用性能。     

微粘结级配碎石基层的性能分析

级配碎石柔性基层存在回弹模量小及永久变形大的缺陷,容易导致面层的网裂和过大的车辙;水泥稳定碎石半刚性基层存在干缩温缩大的缺陷,容易导致路面产生反射裂缝.从解决二者的缺陷入手,提出采用微粘结级配碎石作为路面的基层,通过室内试验确定不同水泥剂量的微粘结级配碎石材料的CBR值和无侧限抗压强度,以此分析合理的水泥剂量.结果表明...     

水泥稳定碎石基层横向收缩裂缝控制研究

为比较不同水泥稳定碎石基层材料的强度和收缩性能,寻求减少水泥稳定碎石基层因收缩而产生的横向裂缝量的方法,借助有限元方法建模分析不同水泥剂量的水泥稳定碎石基层结构内因失水或降温引起的收缩应力,采用不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料进行室内强度试验并铺筑试验路。有限元分析和室内、外试验结果表明：随水泥剂量的增加,基层内部的收缩应力增大;水泥剂量仅为2.5％时,材料的7d无侧限抗压强度就满足规范要求;在满足强度的基础上可以通过适当降低水泥剂量来减少水泥稳定碎石基层裂缝的产生,但水泥剂量越低,强度变异性越大,需改善施工工艺以减少施工变异性。     

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。     

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。     

抗裂型水稳碎石基层配合比设计及应用研究

通过对规范中常规级配进行优化,拟定出季冻区公路抗裂型水泥稳定碎石级配组成,并由室内试验确定抗裂型水泥稳定碎石的最大干密度和最佳含水率,试验结果表明抗裂型水泥稳定碎石7d无侧限抗压强度和劈裂强度较常规级配有显著提高。最后以辽宁省东部山区公路G202黑大线(清原县段)改造工程为依托,经过试验路实施和运营中路面裂缝观测,发现抗裂型水泥稳定碎石不仅能抑制裂缝发生,延缓裂缝发展,延长路面使用寿命,还能减少水泥用量,节约路面维养费用,值得在季冻区公路建设中推广应用。     

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。     

低水泥剂量稳定碎石级配组成设计与性能研究

为减缓传统半刚性基层收缩开裂进而导致沥青面层产生反射裂缝,分别采用逐级填充法和n法确定粗集料骨架级配和细集料密实级配,并以无侧限抗压强度和干缩系数为指标优选出两种设计级配,给出推荐级配范围;基于振动成型方法,通过抗压强度试验、劈裂试验及CBR试验,对比分析了两种设计级配和规范级配中值水泥稳定碎石的力学性质,并初步确定最低水泥剂量;最后,从干缩性和稳定性两方面进一步研究水泥剂量对设计级配水泥稳定碎石路用性能的影响规律。研究结果表明:优选出的两种水泥微黏结级配碎石具有良好的骨架密实结构,力学性能与路用性能均优于规范级配中值;水泥掺量为3.0%时,水泥微黏结级配碎石基层表现出良好的抗干缩性和稳定性。     

断级配综合稳定碎石的路用性能

为改善水泥稳定碎石基层的路用性能,采用间断级配并添加粉煤灰材料制备一种适用于路面基层的断级配综合稳定碎石,通过室内试验测试断级配综合稳定碎石的无侧限抗压强度、弯拉强度、温缩系数与干缩系数等性能指标,并与连续级配水泥稳定碎石相对比,确定断级配综合稳定碎石的路用性能。结果表明:断级配综合稳定碎石具有优良的力学性能与抗收缩开裂性能,与连续级配水泥稳定碎石相比,其90d无侧限抗压强度与弯拉强度分别提高了38.1%与26.5%,平均温缩系数与总干缩系数分别减小了31.7%与25.4%。     

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。     

共振碎石化路面有限元分析及优化设计研究

基于农村公路水泥混凝土路面大修大改浪潮兴起，现从资源可利用化、发展可持续化角度出发，采用有限元ABAQUS建立各路面结构类型模型进行力学分析，探讨共振碎石化路面结构的优势。通过有限元分析验证了共振碎石化路面结构在未来更多农村公路改造中应用的可能性及合理性。另外，采用试验研究的方式，探索了调整水泥掺量、旧料掺量对破碎混凝土板再生的水泥稳定碎石基层强度的影响，确定最佳掺量，优化设计参数。结论表明可广泛用于重、中、轻型交通的农村公路工程。     

微黏结水泥稳定级配碎石混合料试验研究

从半刚性基层沥青混凝土路面和级配碎石柔性基层路面的优缺点入手,在级配碎石中添加少量的水泥黏结料,考察了不同级配类型的水泥稳定碎石混合料性能,分别采用压实性能、强度和塑性变形、渗透性能进行了评价。研究表明,采用间断级配,掺加少量水泥(1%),不但能提高纯级配碎石的模量、施工和易性、减小塑性变形,同时还使基层具有良好的排水性能,从而减少路面的反射裂缝。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。     

级配变化对水泥稳定碎石材料疲劳性能影响的研究

为分析材料级配的变化对于水泥稳定碎石材料疲劳耐久性的影响,优选3种由细到粗的级配类型,采用MTS仪器对养生3个月龄期的水泥稳定碎石材料的100 mm×100 mm×400 mm的中梁进行疲劳性能室内试验研究。通过室内试验数据的分析研究发现,水泥稳定碎石材料疲劳性能对于级配的敏感性较强,最粗级配的材料性能最差,说明级配过粗对材料和路面结构的耐久性不利;而且通过试验分析发现,所选择的3种级配的水泥稳定碎石材料的疲劳指数基本上处于国际上公认的11~33之间。     

水泥稳定级配碎石配合比设计及施工控制

本文分析了水泥稳定级配碎石强度形成的机理,在不同级配、不同水泥剂量以及不同延时条件下进行了室内试验,并分析了各因素对水泥稳定级配碎石强度的影响。根据基层反射裂缝产生的原因,结合具体施工条件从原材料控制、配合比设计、水泥剂量控制、含水量控制、施工工艺控制等方面提出工程措施。结合施工特点提出了配合比设计和施工控制的要点。     

微剂量水泥级配碎石沥青混凝土路面早期破坏原因分析

在室内试验的基础上,利用有效因子提出了级配碎石中微剂量水泥的确定方法,通过现场施工和现场破坏调查,分析了某干线公路微剂量水泥级配碎石基层沥青混凝土路面出现早期破坏的原因,对同类工程有一定的借鉴作用.     

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。     

粉煤灰在水泥稳定碎石基层中的应用

水泥稳定碎石基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响路面的质量和寿命。针对水泥稳定碎石基层材料常出现的收缩裂缝病害,文中提出了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层。大量室内试验表明,掺粉煤灰水泥稳定碎石基层材料具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能较好。