温度变化对多组分环氧沥青混合料粘度的影响研究

固化进程中,多组分环氧沥青混合料体系的粘度是时间(t)和温度(T)的二元函数。通过实验室恒温条件下粘度试验,首先建立了恒温体系下的多组分环氧沥青的粘度变化模型;其次,通过对南京市玄武大道快速化改造工程中水泥混凝土桥桥面铺装施工过程中有关数据的分析,探讨了施工过程中温度变化对多组分环氧沥青混合料体系粘度增长的影响,并进一步建立了粘度增长修正模型。文章的研究成果可为合理配备压实机械与改进多组分环氧沥青施工工艺提供理论指导。     

基于固弃物的固化土路用性能及固化机理研究

为探索矿渣、粉煤灰和脱硫石膏等固体废弃物应用于黄泛区道路工程建设的可行性,基于粉煤灰、矿渣、脱硫石膏、普通硅酸盐水泥和固废基硫铝酸盐水泥制备了粉土固化剂。研究了固化剂掺量（4%、6%、8%、10%）对固化土无侧限抗压强度、劈裂强度、加州承载比（CBR）、水稳性能及抗干湿循环性能的影响。结果表明：使用固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥与其他固弃物协同制备的固化剂固化效果最优;固化剂掺量不低于8%时,固化土强度满足JTG D50-2017要求;固化土CBR值高于75%,满足JTG D30-2015中路基填料承载比要求;基于X射线衍射分析和二次电子成像技术,发现固化土中存在水化硅酸钙凝胶（CSH）和钙矾石晶体（AFt）;这些物质通过填充缝隙、挤密、黏结土颗粒,增强土体性能。     

新型固化剂加固土动态力学特性试验研究

为解决水泥、石灰等传统固化材料在应用中存在的早期强度较低、水稳性差、容易开裂等问题,引入某新型固化剂对土壤进行加固以提高土体工程特性。对新型固化剂固化土开展了不同围压、不同固化剂掺量的动三轴试验,分别研究了固化剂掺量、动应力幅值和围压与疲劳破坏周次的关系。结果表明:相同固化剂掺量的固化土在相同动应力幅值作用下,固化土的疲劳破坏周次随着围压的增大而相应增大;相同固化剂掺量的固化土在固定围压条件下,动应力幅值与破坏疲劳周次有着很好的单调关系;在相同动应力幅值作用下,疲劳破坏周次与固化剂掺量的关系并不是单调的,而是有一个最佳掺量值(12%,干土重)。     

环氧沥青固化效果研究

环氧沥青固化剂的种类多种多样,但效果各异.为了保证环氧沥青混合料的性能及施工能满足各种工况要求,在凝胶之前必须完成卸料、摊铺、碾压等一系列工艺.该文对市面上使用较多的几种固化剂进行了研究和对比,分析了时间、温度和拌和工艺对固化效果的影响.     

膨胀土固化及其力学性能试验研究

针对现有膨胀土处治利用问题,采用固化材料对云南蒙自地区的膨胀土开展固化处治,并研究其力学性能。以CBR为固化性能力学分析指标,通过室内试验,对比了6种固化材料(水泥、石灰和4种新型固化剂)的固化效果,筛选出最佳固化材料;基于最佳固化材料,在93%和96%2种压实度和最佳含水率、最佳含水率+2%、最佳含水率-2%3种含水率工况下,探究配合比、养生龄期和浸水对膨胀土力学性能的影响。结果表明,纤维复合固化剂对膨胀土固化处治效果最佳,掺配比例宜选取为5%,养生龄期不可低于3 d,且需避免水分侵入。     

土壤固化剂在道路路基工程中的试验应用

该文结合天津港南港路土壤固化剂固化土路基试验段施工实际,通过固化土和石灰土室内无侧限抗压强度、回弹模量、CBR值以及现场弯沉、回弹模量、CBR值的试验对比检测,分析阐述了土壤固化剂的固化原理、力学性能及工程适应性。     

环氧沥青中树脂体系的固化控制与性能关系研究

对于高温拌和的环氧沥青铺面材料,环氧树脂与固化剂的固化特征特别是固化反应速率对环氧沥青的性能影响尤为关键。通过不同固化剂含量、不同固化温度、不同固化时间3个方面来研究环氧树脂固化控制与力学性能之间的关系。结果发现,随着固化剂含量的升高,固化后树脂的拉伸强度逐渐降低,断裂伸长率显著增加;而随着固化时间的延长,却刚好相反;提高树脂体系固化温度会使固化后树脂体系的拉伸强度和断裂伸长率降低。本研究为优化环氧沥青的固化工艺提供了有力的依据。     

复合固化剂固化淤泥力学特性及微观机制

我国每年因工程施工会产生大量的废弃淤泥，传统的堆砌抛填处理方式，不仅侵占土地且容易造成二次污染。通过加入固化剂将废弃淤泥转化为可用于填筑的工程材料是目前比较好的一种处理方式。但常用的淤泥固化剂水稳定性差，对高含水率淤泥固化效果不佳，无法广泛应用。本文在前人研究的基础上，通过贯入度试验、无侧限抗压试验等一系列试验，对几种常用的固化剂掺合料进行筛选，从而制作了一种对高含水率淤泥具有快速固化效果的固化剂并确定了其最优掺量。对固化淤泥的力学特性研究，表明该固化剂性能优异，养护七天后，固化土的CBR值和强度均符合工程规范要求。结合电镜扫描图，分析固化淤泥的微观特征，发现该固化剂的固化效果来源于钙化聚酸的水化形成的链状结构，在碱性条件下与淤泥颗粒以及矿物离子发生的聚合作用。     

AT固化剂固化低液限粉土的CBR特性与工程应用

以某高速公路SY01段为依托,采用AT(Aluminum tripolyphosphate)固化剂(主要成分为磷酸硅、水玻璃和缩合磷酸铝)固化低液限粉土,研究了不同养护条件、AT固化剂掺量(水玻璃模数为2.5和3.3)及压实度等因素对固化低液限粉土CBR值的影响,通过扫描电镜(SEM)分析固化粉土强度形成微观机理,并通过路用性能试验进一步验证了AT固化剂改性效果。结果表明,固化低液限粉土的最大干密度与最佳含水率有规律地增加或递减,压实度和养护龄期对固化低液限粉土的CBR强度增长至关重要。96%压实度、养护28 d的试样,其5%AT固化剂掺量的CBR强度是0.5%、1%、2%、3%AT固化剂掺量试样的1.85倍、1.58倍、1.25倍、1.07倍。SEM微观结构分析结果发现,AT固化剂可产生胶结物质,与土颗粒胶结,使土体更为致密,且随着固化剂掺量增加,胶结物质也增加。从固化低液限粉土路基的现场试验得到,1%AT固化剂掺量下的固化低液限粉土路基压实度、弯沉值和CBR强度均满足规范中各级公路中上路床填筑要求。     

环氧沥青的粘度与施工性能研究

固化进程中,环氧沥青的粘度随时间增长而逐步增加,直至形成不熔的凝胶。为了保证环氧沥青混合料的性能以及顺利施工,在凝胶之前必须完成卸料、摊铺、碾压等一系列施工工艺,分析了环氧沥青固化进程的粘度增长特征,建立流变模型,并研究了粘度对压实效果的影响。根据施工气温变化特点,建立了实际施工过程中的粘度增长修正模型,可以有效地指导实际施工,并可以优化环氧沥青配方设计。     

环氧沥青结合料的流变特性与施工容留时间预测

为确定环氧沥青结合料的施工容留时间,采用Brookfield旋转粘度计,对比研究了C型与N型两种钢桥面铺装用环氧沥青结合料的粘度特性,建立了基于双Arrhenius方程的流变学模型。结果表明,固化温度对环氧沥青流变状态有重要影响,环氧沥青混合物进入凝胶状态之前,该模型的预测结果与试验结果吻合度较高,可用于确定施工容留时间、施工质量控制与优化。C型环氧沥青混合料的施工拌和温度控制宜在110~120℃取低限并保持稳定,N型环氧沥青混合料的施工拌和温度控制宜在110~130℃取中高限并保持稳定。     

闷料时间及掺料次序对固化土路基无侧限抗压强度的影响研究

本文以宁波市软土地区工程渣土泥浆脱水后形成的含水率为30%左右的细粒土为原材料,采用几种常见固化剂(水泥、石灰、粉煤灰)对其进行固化,分析了闷料时间及固化剂掺料次序对固化土的7天无侧限抗压强度的影响,并分析其强度形成机理。结果表明,未经闷料的固化土7天无侧限抗压强度高于闷料后击实的固化土强度;当先掺水泥或不掺加水泥时,1～7h的闷料时间不会对固化土的7天无侧限抗压强度造成明显影响;后掺水泥时,存在最优闷料时间,使得固化土7天无侧限抗压强度达到最高,且闷料时间过长或过短都会对强度造成不利影响。研究结果可为软土地区渣土泥浆资源化再生利用作为固化改良土路基施工方法的选择提供参考。     

温拌橡胶沥青排水路面成型温度研究

为确定温拌橡胶沥青排水路面混合料的成型温度,选择Sasobit、Evotherm为温拌剂,结合最佳空隙率法和粘温曲线法,在不同压实温度下分别成型Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青AR-OGFC13试件。通过目标空隙率确定2种沥青的压实温度区间,并推算温拌橡胶沥青排水路面胶结料对应拌和与压实粘度区间。结果表明:Sasobit、Evotherm温拌橡胶沥青拌和温度区间分别为144.4±3℃、149.3±3℃,压实温度区间分别为134.4±3℃、139.3±3℃,胶结料对应的拌和与压实粘度区间分别为1.3±0.3Pa·s、4.6±0.3Pa·s。通过验证,粘度区间适用于温拌橡胶沥青排水路面沥青混合料,且混合料具有良好的路用性能。     

温度对硅酸盐-硫铝酸盐复配水泥浆液流变特性影响试验研究

对硅酸盐-硫铝酸盐水泥混合体系浆液随温度变化所表现出来的凝结变形特性与粘度时变特性进行了研究,同时结合SEM和XRD手段对不同温度、不同养护龄期下的水泥石微观特性进行分析。结果表明,温度对复配水泥浆液复合粘度影响较大。温度越高,复合粘度增速越快。不同复配比例下浆液的粘度时变模式呈现上凸形、"S"型和反"L"型变化趋势。复配水泥浆液固化模式并不会随着温度的变化而变化,且固化模式各阶段时间会随着温度的降低而延长。     

基于回归分析的土体改良方案优化研究

为探究采用水泥石灰双掺法进行土体改良时,固化剂对土体固化效果的影响以及具体固化方案的经济效益,选择水泥含量和石灰含量为两个自变量,并以固结排水三轴试验峰值强度为响应值,利用全面试验设计方法进行试验安排,最后采用多元非线性方程进行回归分析,建立土体峰值强度与固化剂掺量之间的关系。研究结果表明:单一固化剂对土体固化效果与固化剂含量大致呈现出线性关系;双掺法进行改良时,固化剂含量与土体峰值强度呈现出明显的非线性关系,土体强度受到水泥和石灰共同影响;随着改良标准强度的改变,固化方案的经济效益机制发生改变,最优固化的方案选择依据不同;针对长沙智能驾驶测试区公路项目,改良标准强度为405.6kPa,其价格最低改良方案固化剂配比为水泥含量0%和石灰含量2.6%,对应最低改良价格为10.41元/t。     

RCS土壤固化剂加固土的试验研究

利用RCS土壤固化剂对宁乡两种典型土质进行了固化试验研究,研究结果表明,掺人0．015％的RCS固化剂后,试件最大干密度变大,最佳含水率的变化不明显;CBR值和7d无侧限抗压强度增大;同时,掺加一定量的水泥可以明显提高RCS固化土的水稳定性和抗压强度,可取得良好的效果。试验结果表明这种固化剂具有较强的实用价值和应用前景。     

环保型盾构渣土路面基层材料应用试验研究

以南京地区盾构渣土为研究对象,用自主研制的固化剂固化盾构渣土,通过击实试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验、干缩试验、冻融循环试验等一系列试验,探索固化盾构渣土用作路面基层材料的可行性。研究结果表明,固化剂的掺入会大幅改良盾构渣土的工程特性,当固化剂掺量分别为8%、12%、15%时,各土体的最优含水率分别为17%、18.4%、19.1%,最大干密度分别为1.77g/cm³、1.69g/cm³、1.64g/cm³;通过分别添加固化剂和水泥的盾构渣土对照试验发现,固化剂固化渣土的土体力学性能、干缩特性和抗冻融性能均明显优于水泥固化土,固化剂掺量越高,路用性能越好。研究成果可进一步推进盾构渣土在道路工程中的资源化利用,用作路面基层材料比用作路基填料经济效益更为显著。     

有机膨润土对水泥固化淤泥路用性能影响研究

为研究有机膨润土对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响,选取不同掺量有机膨润土(DK)对3个地区淤泥进行水泥固化处理,通过劈裂试验、抗冲刷试验、冻融试验和干缩试验分析了有机膨润土对水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能和抗收缩性能的影响；通过与普通固化剂固化淤泥的相关性能进行对比,评价掺入有机膨润土的固化剂对水泥固化淤泥填筑道路路用性能的影响.结果表明:水泥固化淤泥的间接抗拉性能、耐水性能、抗冻融性能随有机膨润土掺量的增加而显著提高.与普通的固化剂相比,掺入有机膨润土的新型CDK固化剂能够更显著地提高淤泥填筑道路的路用性能.     

新型固化云母片岩稳定土路基填料特性研究

依托枣阳至潜江高速公路路基工程,研发一种铁矿废石渣、粉煤灰和生石灰按一定比例掺配的新型固化剂,对不同含水率的强风化云母片岩路基填料进行固化;测试固化后云母片岩稳定土无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦角及承载比变化情况。结果表明：随新型固化剂掺量增加,无侧限抗压强度得到提高,黏聚力呈上凸型抛物线变化,内摩擦角小幅增加,承载比得到增强;建立固化稳定土无侧限抗压强度、黏聚力及内摩擦角随初始含水率和固化剂掺量变化的数学模型,固化后的强风化云母片岩稳定土路基填料能满足高速公路路堤填料填筑性能要求。     

混凝土裂缝修补材料环氧树脂的聚氨酯增韧改性研究

环氧树脂胶粘材料因其脆性大、耐冲击性差而限制了其作为混凝土裂缝修补材料的应用。聚氨酯是一类具有独特的三维网络状结构的高聚物。采用共混法,通过侧链羟基反应,把聚氨脂的三维网络结构连接到环氧树脂的侧链上去,以获得具有高韧性的改性环境树脂。首先以2,4-甲苯二异氰酸酯和聚醚二元醇为原料合成了端异氰酸酯基聚氨酯预聚物,然后在氮气保护条件下,通过预聚物的-NCO基与环氧树脂E-51的-OH进行反应,获得了以聚氨酯为侧链的改性环氧树脂。并以丁二醇二缩水甘油醚(BDGE)为稀释剂,聚硫醇作为固化剂,制备得到室温快速固化且时间可控的改性环氧树脂灌浆材料。同时对固化胶粘材料的固化时间和力学性能及热稳定性能进行了测试。结果表明,当PU预聚物含量为15%,固化促进剂DMP-30的用量为3%,改性环氧树脂与固化剂聚硫醇的配比为1∶1时,增韧改性效果最佳,抗拉强度达到了49.9 MPa,断裂伸长率达到了140%,且固化胶粘物其他力学性能提升也非常明显,固化时间根据固化促进剂DMP-30的用量可以控制在30 min～2 h之间,可以满足不同施工要求。随着PU预聚物用量的增加,固化产物的热稳定性先增加后降低,当PU预聚物用量为15%时,改性环氧树脂热稳定性最高。