新型高强抗水性土壤固化剂性能试验研究

随着公路基础建设的快速发展,筑路材料逐渐紧缺,市场对新型化学材料的需求增加。 土壤固化剂是路面基层固化的新型化学材料,与石灰或水泥等无机结合料共同使用,可以改变土壤的组成和工程性质,提高土质强度、改善土质压实性。 通过研究固化剂成分,制备一种新型固化剂,并对其固化后的土进行无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性能试验分析。 结果表明,固化剂对土的无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性都有较明显的改善作用。当固化剂掺量0.03%、水泥掺量5%、石灰掺量3%时,养护龄期为28d的固化土,其无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳定系数分别为6.954MPa、0.8178MPa和106.1%。     

堤顶道路冷再生混合料力学强度影响因素研究

为深入探讨堤顶道路冷再生基层混合料力学强度不足的问题,通过室内制备试件,研究了旧料掺量、水泥用量、纤维类型及掺量对堤顶道路冷再生基层混合料力学强度的影响。结果表明:当旧料掺量从60%增加到90%,冷再生基层混合料劈裂强度从0.89 MPa降低到0.61 MPa,降低幅度达31%;与未掺水泥堤顶道路冷再生基层混合料相比,掺5%水泥的堤顶道路冷再生基层混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度至少可分别提高33%、21%;与不掺纤维冷再生混合料相比,掺0.4%聚酯纤维的冷再生混合料力学强度至少可提高10%;根据力学性能最优原则,同时考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%,旧料掺量为70%～80%。     

粉煤灰与石灰、水泥改良黄土填料的试验研究

高标准铁路路基对填料选择要求较高,人工压实素黄土不能满足其使用要求.结合兰新铁路兰(州)武(威南)复线工程,对素黄土、粉煤灰黄土、粉煤灰与石灰(二灰)、水泥改良黄土填料,在不同掺合比、不同含水量下进行无侧限抗压强度试验,探讨粉煤灰与石灰、水泥改良黄土的强度特性与水稳性.试验结果表明:人工压实素黄土强度低,水稳定性差;粉煤灰可在一定程度上改善黄土强度特性.采用石灰与粉煤灰或低掺量水泥与粉煤灰可显著改善黄土强度特性,能满足高标准铁路路基基床底层及以下部位填筑要求;其改良效果与掺合比、含水量等有关.工程中可选5%石灰与10%～30%粉煤灰、2%水泥与10%～30%粉煤灰改良黄土作为路基工程填料,具有明显的技术、经济及环境效应.     

粉煤灰在公路中的应用

为了探讨粉煤灰在水泥混凝土路面应用的可行性,试验研究了不同粉煤灰掺量下混凝土的力学性能和部分耐久性。研究结果表明:当粉煤灰掺量从0增大到40%,路面混凝土28 d弯拉强度降低了15%;28 d抗折强度降低了7%;28 d抗压强度的最佳掺量是30%;混凝土的氯离子扩散系数减小了12%;满足相关规范对路面混凝土力学性能和耐久性要求。     

基于强度特性的超细矿粉水泥土配合比设计研究

试验选用Ca(OH)2为激发剂,通过室内无侧限抗压强度试验设计掺超细矿粉水泥土配合比。结果表明,固化剂掺量一定时,水泥土无侧限抗压强度随超细矿粉取代率增加逐渐降低,超细矿粉取代率由20%增加至40%时,抗压强度降低显著,为20. 6%;水泥掺量对超细矿粉水泥土无侧限抗压强度影响效果最显著,氢氧化钙掺量次之,当水泥掺量≥6%或氢氧化钙掺量≥0. 6%时,抗压强度提高幅度较小;当超细矿粉掺量≥4%时,超细矿粉掺量增加1%,其抗压强度提高8. 1%以上。建议超细矿粉水泥土室内最佳配合比为水泥掺量6%、超细矿粉掺量8%、氢氧化钙掺量为0. 6%。     

地聚合物混凝土及其在水泥混凝土路面快速修补中的应用

为解决水泥混凝土路面修补材料存在的路面开放交通时间偏长和耐久性较差的问题,研制了地聚合物混凝土,并将其应用于水泥混凝土路面的快速修补.实验研究了普通硅酸盐水泥掺量和激固比对地聚合物早期强度的影响、地聚合物混凝土的力学性能、粘结强度和收缩率.结果表明:水泥掺量为10%、激固比为0.75时,地聚合物早期力学性能最好,地聚合物混凝土8 h时的抗折强度和抗压强度分别为3.25和43.6 MPa,其力学强度、粘结强度、收缩率均满足路面修补混凝土的技术要求.     

水泥稳定钢渣—砾石混合料的路用性能研究

新疆公路建设飞速发展加速资源消耗,冶金炼钢产生的钢渣排放量增多。文章通过集料的级配设计、混合料掺量确定、抗折、抗压强度及劈裂强度等多项试验,配制钢渣掺量分别为60%、40%和30%的三组骨架密实型混合料,在水泥剂量分别为4%和5%时,通过测定试件强度,认为40%～60%掺量的钢渣和4%～5%剂量的水泥为合理区间。此后,通过干缩试验进一步验证上述结论,确定混合料最优设计为：50%～60%的钢渣、40%～50%的砾石和4%～5%的水泥。此类型骨架密实型混合料铺筑的半刚性基层,其强度、抗裂性等路用性能良好,满足高等级公路半刚性基层建设要求。     

预裂型水泥稳定碎石强度与温缩特性机理仿真

针对水泥稳定碎石材料易产生裂缝,从而降低路面使用寿命这一问题,基于粗集料预处治技术提出了一种预裂型水泥稳定碎石材料改良思路;通过对水泥稳定碎石中一定比例的粗集料进行预处治,使其表面裹附一层新的物质,从而形成新的界面,分散了收缩过程中降低开裂对材料整体均一性的影响,继而仿真分析了这种新型材料的强度特征和温度收缩裂缝发展的内部机理;基于离散单元法建立了预裂型水泥稳定碎石仿真模型,并分别开展了虚拟无侧限压缩试验和有限制梁温度收缩开裂试验。研究结果表明：在假设预处治粗集料仅影响粗集料界面强度的前提下,试件的无侧限抗压强度与界面强度比和预处治粗集料替换比这2个关键参数之间呈现出良好的线性相关性,可通过回归公式进行计算与预测;当界面强度比大于40%时,预处治粗集料替换比的增加仅会降低材料的强度而不能避免局部贯穿裂缝的产生;当界面强度比小于40%时,随着预处治粗集料占比的增加,试件在收缩过程中产生的裂缝由局部贯穿宽裂缝转变为均匀分布的微裂缝,从而保证了材料在收缩开裂后的整体均一性;当界面强度衰减至未处治材料的30%以下,且预处治粗集料替换比大于30%时,可有效减少试件内部贯穿裂缝的产生,从而缓解了水...     

粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石强度特性的影响

水泥粉煤灰稳定碎石是一种良好的半刚性基层材料,但在我国以往的工程中由于配合比不合理,早期强度低,因此没有得到推广应用。针对这个问题,并总结以往经验和教训,提出了适用于水泥粉煤灰稳定碎石的配合比方式,并研究了粉煤灰掺量对其不同龄期抗压强度和劈裂强度的影响。研究结果表明,当水泥剂量为5%时,粉煤灰掺量在5%～10%范围内,水泥粉煤灰稳定碎石早期强度、后期强度最高,同时与水泥稳定碎石(粉煤灰掺量为0)相比,粉煤灰的掺入可以使混合料的劈裂强度提高一倍。最后根据试验结果和理论分析提出水泥和粉煤灰最佳比例为1∶1～1∶2。     

砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度换算关系

以甘肃渭源—武都高速公路木寨岭隧道开挖揭露的砂质板岩为对象,开展了砂质板岩单轴抗压强度试验和点荷载强度试验;通过对试验数据进行正态分布检验、高度异常数据剔除和置信区间强度统计,获得了砂质板岩单轴抗压强度、点荷载强度以及两者之间的换算关系,并与岩石试验相关规范和国际岩石力学学会(ISRM)推荐换算公式进行了对比。研究结果表明：饱和砂质板岩单轴抗压强度服从正态分布,平均值为56.3 MPa, 95%置信度下的置信区间为49.20～63.50 MPa;饱和砂质板岩点荷载强度与正态分布不完全一致,平均值为7.36 MPa, 95%置信度下的置信区间为6.50～8.22 MPa;饱和砂质板岩点荷载强度与单轴抗压强度之间具有显著的线性正相关性;岩石强度受各试件内部节理裂隙的方向、填充物、宽度和长度等的影响,强度数据总体离散性较大;饱和、烘干状态下砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度的换算系数分别为7.72和8.72,均明显小于大多数研究中15～30的换算系数,原因在于砂质板岩内部赋存有层理或不同角度的节理裂隙等缺陷,单轴抗压强度受试件内部节理裂隙的影响较大,导致其强度平均值偏低,而点荷载强度受试件内部...     

S75级矿渣微粉工程应用的试验研究

为了提高S75级矿渣微粉利用率及早期复合胶凝组分强度,立足于三因素三水平正交试验,探究S75级矿渣微粉的比表面积、掺量以及三乙醇胺掺量对混凝土强度的影响。结果表明:矿渣微粉-水泥复合胶凝材料中三乙醇胺掺量对混凝土强度的影响最大,其次是矿渣微粉比表面积及其掺量,其相应的特征参数依次为矿渣掺量的0.02%、比表面积为450 m~2/kg、水泥掺量的30%。复合胶凝材料现场强度可达45.5 MPa,满足施工要求,为今后低品位矿渣的工程应用提供了借鉴。     

淤泥质软土水泥固化特性室内试验研究

为提高高速公路软土地基承载力,解决高压旋喷技术中淤泥质软土固化的最佳水泥掺量的问题,利用室内试验的方法,对不同水泥掺量下淤泥质软土强度及刚度随时间变化的特性展开研究。结果表明:水泥掺量为2.5%时,软土强度略有降低;当水泥掺量达到15%时,无侧限抗压强度及不排水抗剪强度增长了40多倍,杨氏模量E增长了250多倍;养护龄期为14 d时,强度完成了21 d龄期的80%左右。为高压旋喷加固淤泥质土提供试验及理论依据,并可作为类似工程的参考。     

水泥冷再生混合料抗压强度影响因素分析

为揭示水泥冷再生混合料(CCRM)抗压强度特性,采用垂直振动成型CCRM圆柱体试件,研究了9.5～19 mm粗集料以及水泥剂量对CCRM抗压强度影响规律。研究表明:随着9.5～19 mm粗集料掺量增加,CCRM抗压强度先增加后减小,当9.5～19 mm粗集料掺量20%时,CCRM抗压强度达到峰值,与不掺加9.5～19 mm粗集料的CCRM相比,可提高19%;增加水泥剂量可显著提高CCRM抗压强度,与水泥剂量为3%的CCRM相比,水泥剂量为4%的CCRM 90 d抗压强度可提高13.8%。     

水泥稳定钢渣碎石配合比设计及路用性能研究

为评价钢渣替代碎石对水泥稳定碎石基层材料路用性能影响,参照水泥稳定碎石配合比设计方法优选矿料级配和水泥剂量,研究钢渣掺量对水泥稳定钢渣碎石路用性能影响规律.结果表明:骨架密实结构粗型矿料级配的水泥稳定钢渣碎石强度特性最优,水泥掺量≥4.0％时,无侧限抗压强度满足道路基层强度设计要求;水泥掺量为4％时,钢渣掺量对长龄期的...     

水泥粉煤灰再生基层混合料性能的研究

为了提高再生稳定碎石基层的路用性能,向集料中掺入水泥与粉煤灰比例为1∶3的结合料,展开试验研究。根据水泥稳定碎石基层配合比设计方法确定集料配合比,试验中再生骨料(10～30mm)的掺配比例依次为0%、20%、40%、60%、80%、100%,由最大干密度试验确定其相应的最佳含水量。通过无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验、冻融循环试验进行性能分析。结果表明:再生基层混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度都随再生骨料掺配比例的增大而增大,当再生骨料掺量为80%时达到最大值;而混合料的抗冻系数BDR随再生骨料掺量的增加逐渐减小。     

硫酸钠和石灰石复掺对磷渣水泥性能的影响

文章通过硫酸钠和石灰石复掺的方法对磷渣水泥进行改性研究。研究表明:磷渣掺量大于40%时,磷渣水泥初凝时间达到8h以上,强度降低明显。磷渣在比表面为510m2/kg时,初凝时间最长,后期强度最高。复掺硫酸钠和石灰石能有效降低磷渣水泥凝结时间,在硫酸钠掺量为3%,石灰石掺量为5%时,水泥的3d强度达到15.23MPa,28d强度达到38.44MPa,而水泥的初凝和终凝时间分别缩短了136min和153min。     

废旧塑料颗粒水泥混凝土力学性能研究

从改善混凝土性能以及研究绿色环保材料的角度出发,将废旧ABS／PC塑料颗粒作为一种添加成分,采用体积替代细骨料的方法对水泥混凝土进行改性研究。以C30普通混凝土为基础,研究了水泥混凝土在不同废旧塑料颗粒掺量下的立方体抗压强度、劈裂强度、抗折强度等力学指标的变化规律。研究结果表明：废旧塑料颗粒的掺加能较好地改善水泥混凝土的力学性能,在四种掺量（2％、5％、8％、11％）下,当掺量为5％时,水泥混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度和抗弯拉强度均达到最大值。     

粉煤灰掺量对长龄期混凝土后期强度的影响

在不同养护龄期(28d、60d、180d、365d)下,进行粉煤灰混凝土抗压强度试验,以28d龄期抗压强度为基准,研究粉煤灰掺量对混凝土后期强度值及其强度增长率的影响。结果表明,对于长龄期混凝土,当粉煤灰掺量为20%～30%时,其抗压强度达到最大值,当粉煤灰掺量为30%左右时,混凝土后期强度增长率达到最大。     

硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料 力学性能的试验研究

为改善硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料的力学性能,通过改变胶砂比、水胶比、掺加缓凝剂以及早强剂,对硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度和胶砂流动度进行了研究。结果表明:随着胶砂比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐增加;随着水胶比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐降低;掺加了适量缓凝剂的硫铝酸盐水泥基修补材料的流动度保持良好,20min的流动性损失差值仅为120mm,但早期力学性能不能满足快速通车要求,还需要掺加0.2%早强剂,以保证硫铝酸盐水泥基修补材料具有良好的工作性和力学性能。     

水泥改良黄土在高速铁路路基中的试验研究

基于高速铁路路基对填料的严格要求,根据室内试验,分析了水泥改良黄土的物理力学性质,研究了不同水泥掺量、养护龄期等对于强度增长的影响,力求通过强度变化了解水泥土的固化程度,为工程施工所需配合比,提供参考依据.实验表明:Q3水泥改良黄土的最大干密度和压缩系数都随掺和比的增大而减小,无侧限抗压强度随掺和比的增大而增大,干湿循环时5%的水泥改良黄土稳定性最好.