超细矿粉水泥土配合比设计及耐久性试验研究

采用正交试验设计超细矿粉水泥土配合比,通过室内冻融循环试验和抗腐蚀试验研究超细矿粉水泥土的耐久性。结果表明,水泥掺量对超细矿粉水泥土无侧限抗压强度的影响最显著,水泥掺量≥6%或Ca(OH)₂掺量≥0.6%时,抗压强度提高幅度较小,建议超细矿粉水泥土配合比为水泥掺量6%、超细矿粉掺量8%、Ca(OH)₂掺量0.6%;超细矿粉水泥土的抗冻性、抗腐蚀性优于普通水泥土,超细矿粉水泥土的质量损失率较10%水泥掺量改良土降低约36.0%,冻融残留强度比提高约2.7%,在Na₂SO₄溶液浓度为1.5 g/L时,普通水泥土与超细矿粉水泥土的抗压强度和抗腐蚀系数最大,超细矿粉水泥土的抗压强度较普通水泥土提高约12.8%,且Na₂SO₄溶液下超细矿粉水泥土前28 d抗压强度增长显著。     

不同掺合料的气泡混合轻质土性能试验研究

气泡混合轻质土作为一种新型的轻质填料,不同的掺合料对其性能产生的影响不同。该文分别对掺加粉煤灰、矿粉、高岭土、粉煤灰+砂、矿粉+砂、高岭土+砂且配合比最佳的气泡混合轻质土进行抗压强度、干缩变形、干湿循环、抗冻性及微观试验。结果表明:在未加砂的气泡混合轻质土体系中,抗压强度最大、干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小的是粉煤灰气泡混合轻质土,干缩变形最小的是矿粉气泡混合轻质土;在加砂的气泡混合轻质土体系中,粉煤灰+砂气泡混合轻质土在干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失最小,矿粉+砂气泡混合轻质土的抗压强度最大、干缩变形最小;此外,分析发现加砂的气泡混合轻质土微观气泡尺寸大小及分布都较均匀,各性能都较未加砂的优越。     

玻璃纤维长度与掺量对水泥稳定碎石混合料路用性能的影响

采用6、12、18 mm三种玻璃纤维长度与0.05%、0.15%、0.25%三种玻璃纤维掺量进行正交组合设计，共对10组不同配合比方案下的水泥稳定碎石分别进行抗压强度、抗拉强度、抗冻性能、干缩性能试验分析。结果表明：玻璃纤维的掺入能够有效提升水泥稳定碎石路用性能，抗压强度和抗拉强度提升30.00%以上，抗冻性能提升24.00%，干缩性能整体提升约47.00%。研究推荐适宜的玻璃纤维长度为18 mm，纤维掺量为0.15%。     

季冻区掺粉煤灰水泥混凝土路面耐久性研究

针对东北季冻区夏季多雨、冬季寒冷、春秋两季冻融频繁的实际特点,对水泥混凝土路面耐久性进行研究.首先对各种原材料开展室内试验,进行配合比设计,试验结果显示:掺入粉煤灰后,水泥混凝土和易性和抗弯拉强度均明显改善.然后分别对水泥混凝土抗冻性、耐磨耗性、抗渗性、干缩性进行研究,结果表明:双掺减水剂和粉煤灰可以显著改善混凝土抗冻性能,并且粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响最大,其次是水泥用量和减水剂用量,而砂率的显著性水平为不显著;当粉煤灰掺量为10%时,混凝土28 d的耐磨性能最好,而粉煤灰掺量大于30%时,其耐磨性能显著下降;同时,掺粉煤灰混凝土与普通混凝土相比,抗渗性显著增强,干缩值大大降低.最后,进行经济效益分析和社会效益分析.     

掺玄武岩纤维水泥稳定再生碎石基层性能研究

针对不同的建筑垃圾掺量,通过抗压强度试验、抗弯拉强度试验、干缩性能试验、抗冲刷性能试验、抗冻性试验、抗疲劳性能试验,研究掺加玄武岩纤维对水泥稳定建筑垃圾路用性能的影响.试验结果表明:掺加纤维后,水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度增大,干缩系数降低,28 d冲刷质量损失率降低,冻稳系数增大、90 d疲劳寿命提高;随着建筑垃圾掺量的增大,水泥稳定建筑垃圾的路用性能逐渐降低.建筑垃圾掺量为100％时,掺纤维水泥稳定建筑垃圾的28 d抗压强度、28 d抗弯拉强度分别比不掺纤维的水泥稳定建筑垃圾增大了10.1％、17.1％,28 d干缩系数降低了19.4％,冲刷损失率降低了14.6％,冻稳系数增大了2.4％,疲劳寿命增大了26.7％(应力比为0.6)、12.6％(应力比为0.7).建筑垃圾掺量小于等于75％、纤维掺量为0.06％时,水泥稳定建筑垃圾可应用于重交通荷载等级下高速公路基层中.     

掺粉煤灰和玻璃纤维再生稳定碎石性能研究

采用单掺/复掺粉煤灰和玻璃纤维的方式,对掺30.0 %再生骨料的稳定碎石进行路用性能研究。结果表明:粉煤灰对无侧限抗压强度的提升效果优于玻璃纤维,玻璃纤维对劈裂强度、干缩性能的提升效果优于粉煤灰,10.0 %FA+0.2 %GF组合方案下无侧限抗压强度能提升约9.0 %,劈裂强度能提升约35.0 %,干缩性能提升约17.0 %,抗冻性能提升约15.0 %。试验段工程进一步验证了粉煤灰和玻璃纤维复掺对再生稳定碎石道路基层材料应用的可行性。     

基于正交试验的复合外加剂对水泥稳定碎石混合料性能的影响分析

水泥稳定碎石基层的干缩裂缝问题成为制约道路使用寿命的最主要因素，单一的外加剂可以改善其抗裂性能，但会影响其强度，影响整体性能。本文通过复合掺加保水剂、乳胶粉、橡胶粉三种外加剂，采用正交试验极差分析法，分析其对无侧限抗压强度和干缩系数的影响。通过试验分析可知，复合掺配后，可以大大降低外加剂对无侧限抗压强度的影响，三种外加剂无侧限抗压强度影响主次顺序为保水剂>橡胶粉>乳胶粉，对各影响因素进行综合比选，得出最优组合为A2B3C1，即保水剂掺量为0.4%，乳胶粉掺量为3%，橡胶粉掺量为1%时，复合外掺改性的水稳再生混合料无侧限抗压强度最好。对干缩系数分析可知，随着外掺剂的增加，干缩性能会得到相应的改善，三种外加剂对混合料抗干燥收缩性能影响主次顺序为保水剂>橡胶粉>乳胶粉，得出最优组合为A3B2C3，即保水剂掺量为0.6%，乳胶粉掺量为2%，橡胶粉掺量为3%。综合考虑无侧限抗压强度和干缩系数的要求，复合外掺改性后材料的无侧限抗压强度最大时的最优外加剂掺配比作为混合料外加剂的方案，即保水剂掺量为0.4%，乳胶粉掺量为3%，橡胶粉掺量为1%。     

海排粉煤灰在桥涵台背回填中的应用研究

为深入分析新型桥涵台背回填材料-海排粉煤灰的工程性质,通过海排灰中Cl-的固化机理分析以及多种室内试验方法,对水泥海排灰强度增长规律、水稳特性、干缩特性及温度收缩特性进行研究。结果表明,海排灰中的Cl-的固化作用可使水泥海排灰材料形成强度,游离态的Cl-对强度的影响是有限的;受到海排灰比表面积较小的特性制约,浆材在养生初期强度增长较慢,随着养生龄期的延长,水泥海排灰硬化浆体的强度逐渐增大;浆材的抗压强度随稠度的增加而降低;水泥掺量是影响水泥海排灰浆材干缩应变和温缩应变的主要因素。以海排粉煤灰为基材,与合理掺量的水泥可形成轻质、耐久、具有良好强度特性的优质桥涵台背回填材料。     

C25喷射型陶砂混凝土的性能分析

针对陶砂具有轻质、保温隔热、耐久性能好等优点,通过大量室内试验对不同陶砂掺量条件下C25号陶砂混凝土的力学性能、传热性能和收缩性能进行分析。结果表明:陶砂掺量对于陶砂混凝土的抗压强度影响不大,能满足C25喷射混凝土的强度要求。陶砂混凝土的导热系数随着陶砂掺量的增加呈现减小趋势,陶砂掺量越大,其保温性能越好。0%陶砂掺量混凝土的干缩与热膨胀系数均最大,陶砂掺量为10%和30%的混凝土次之,而陶砂掺量为20%的混凝土干缩与热膨胀系数最小。说明陶砂能够在一定程度上改善混凝土的温缩与干缩性能,且陶砂掺量为20%时     

石灰石粉做矿物掺合料对水泥路面性能的影响研究

该文将石灰石粉等质量替代水泥用于水泥混凝土路面中,研究0％、5％、10％、15％、20％、25％和30％的石灰石粉掺量对混凝土的工作性能、强度特性、抗冻耐久性、干缩特性以及耐磨性的影响.试验结果表明:石灰石粉的掺量变化对混凝土的工作性能影响明显,加入石灰石粉后混凝土的坍落度增加,工作性能得到改善.混凝土的抗压强度、抗冻性及耐磨性在石灰石粉掺量较少时得到提高,混凝土的抗折强度则随着石灰石粉掺量的增加而降低.权衡以上各项性能,建议石灰石粉掺量不超过20％.     

不同工艺制备的花岗岩洞渣机制砂特性及混凝土性能比较

为掌握隧道洞渣采用不同干法工艺制备的机制砂品质特性及对混凝土性能的影响，测定砂石联产干法工艺机制砂（代号CMS）和制砂楼单产干法工艺机制砂（代号SMS）的性能指标，对比研究CMS和SMS 2种机制砂配制的C35混凝土的工作性、抗压强度、干缩和抗冻性及石粉含量在5%~14%变化对混凝土性能的影响。结果表明： 1）SMS机制砂的亚甲蓝（MB）值、压碎指标等核心指标显著优于CMS机制砂； 2）相同石粉含量下，CMS机制砂混凝土达到同等工作性所需减水剂掺量显著高于SMS机制砂混凝土，抗压强度、抗冻性能低于SMS机制砂混凝土，干缩率高于SMS机制砂混凝土； 3）石粉含量增加对CMS机制砂和SMS机制砂的MB值及混凝土的工作性、强度和耐久性的影响规律和程度有明显不同，建议SMS机制砂中允许石粉含量为10%，CMS机制砂允许石粉含量为5%。     

水泥稳定废粘土砖再生集料基层材料性能试验

为研究掺入废砖块集料后水泥稳定碎石性能的变化规律,在试验中将废砖块集料按20%,40%,60%,80%和100%的比例（质量分数,后同）分别替代粗、细集料配制成2组集料后,用5%水泥拌和制备试件,并测试了混合料的击实特性和试件的抗压、抗折强度、抗压回弹模量、干缩以及抗冻性。结果表明：废砖块集料含量多的混合料最大干密度较小而最佳含水率较大;随着废砖块集料含量的增加,试件抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、干缩应变和抗冻指数随之下降,而-15℃～40℃温缩应变随之增大;为满足规范对基层强度的最低要求,建议混合料中废砖块集料替代天然粗集料或细集料的替代率分别不要超过70%和90%;另外,在冬季严寒地区,还应该考虑废砖块集料的使用引起的强度损失。     

机制砂对中高等强度混凝土的影响试验研究

以河砂为基准组研究了机制砂对混凝土拌合物工作、硬化后的力学性能和早期收缩性能。试验结果表明：在相同配比下机制砂混凝土拌合物的工作性能较河砂混凝土差,易出现离析和泌水现象;硬化后机制砂混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度大于河砂混凝土;机制砂混凝土的早期收缩大于河砂混凝土,并随水胶比的减小而收缩增大。复掺粉煤灰和矿粉能明显改善机制砂混凝土的早期收缩,但不利于混凝土早期抗压强度的发展。     

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。     

干硬性混凝土配合比设计

干硬性混凝土与塑性混凝土比较,具有用水量小、水灰比小、砂率小、快硬、高强、密实性好,以及抗冻性、抗渗性强,收缩小、耐久性好等特点。文章以锡林郭勒盟五间房煤矿至省道307线一级公路预制厂为例,阐述了干硬性混凝土的配合比设计过程。通过实例得出结论：在满足技术、经济指标要求的前提下,应尽量采用干硬性混凝土。     

二灰改性黄土用于季节性冰冻地区路基抗冻性能研究

中国季节性冻土地区分布广，冬季路基易吸水冻胀导致边坡失稳和路面翻浆唧泥病害。采用石灰与粉煤灰对黄土进行联合改性的抗冻性能室内试验，通过对冻融循环前后不同石灰和粉煤灰配比下联合改性黄土的无侧限抗压强度、渗透系数、抗剪强度等物理力学特性的试验研究，选取性能较优的联合改性黄土的最佳配比。结果表明:石灰、粉煤灰联合改性技术不仅能提高黄土的无侧限抗压强度、降低其渗透系数，而且还能明显提高路基抗冻性能；联合改性黄土最佳掺配比为石灰和粉煤灰用量分别为黄土用量的6 %，8 %左右。     

建筑垃圾回填道路基层材料关键技术研究

随着低碳可循环建造技术的提升,建筑垃圾用于道路基层回填应用技术也日趋成熟.研究采用0％～50％不同再生骨料掺量制备再生水泥稳定碎石,并对其最大干密度、最佳含水率、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能进行研究.结果表明:再生骨料的增加会使得稳定碎石材料的最大干密度、无侧限抗压强度、抗冻性能、抗冲刷性能下降,其中,抗冲刷性能受再生骨料掺量变化最为敏感.综合各主要性能变化规律,研究建议建筑垃圾回填道路基层材料中再生骨料的掺量应控制在30％以内.     

水性环氧树脂改性高早强快速修补砂浆性能研究

为保证水泥混凝土路面修补后可及时开放交通并延长其服役寿命,以自制特种胶凝材料、水性环氧树脂、纤维为主要原材料,通过优选水胶比和胶砂比,结合水性环氧树脂改性技术,制备出高早强快速修补砂浆,并研究了其力学、耐磨及抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:快速修补砂浆2h抗压、抗折及黏结强度可分别达到20.0 MPa、5.0MPa和3.5MPa以上,28d强度持续增长,且具有优良的韧性和低收缩性,28d收缩率<200×10-6;与普通C40混凝土相比,快速修补砂浆28d抗硫酸盐侵蚀性能可提高20%～30%,其7d龄期与混凝土28d耐磨性接近,表现出优良的耐久性能。     

怀通高速公路骨架抗裂型水泥稳定碎石基层材料性能试验研究

结合怀通高速公路的工程实践,研究了粗骨料少粉料密实型水泥稳定碎石基层材料的体积性能指标、强度指标、刚度指标、收缩系数、抗裂指标进行了深入的试验研究,试验研究结果表明：骨架抗裂型级配水泥稳定碎石比悬浮型级配相比,具有更密实、强度更好、收缩性能好、抗裂性更强的特点。并且减少裂缝、节约造价。同时本文还结合怀通高速公路工程实践,对骨架抗裂型水泥稳定碎石基层的施工关键技术进行了研究。