级配碎石回弹变形特性

级配碎石具有非线性的应力-应变特性,回弹模量是有效描述这一特性的参数,通过室内动三轴试验能够得到较好的模拟级配碎石回弹模量的模型。分析了影响级配碎石回弹变形特性的各种因素,并进行了试验验证。通过数据拟合发现,Uzan模型能更好地反映级配碎石的非线性回弹变形特性,且模型中的回归参数与级配中小于0.075mm筛孔的质量分数有一定的关联性。并针对影响级配碎石回弹模量的两个重要参数：级配中小于0.075mm筛孔的质量分数和含水质量分数,提出相应的取值范围建议。     

建筑垃圾再生粗粒料抗剪强度试验研究

通过室内大型直剪试验,对建筑垃圾废混凝土与废砖的再生粗粒料及级配碎石的抗剪强度特性进行研究,分别选用摩尔-库仑强度理论与幂函数强度理论进行对比分析.结果 表明:幂函数强度理论能较好地反映建筑垃圾再生粗粒料强度包线的非线性特性.     

级配碎石夹层半刚性底基层沥青路面结构分析

级配碎石材料模量低,具有非线性的应力应变特性.将级配碎石层放置于半刚性底基层沥青路面后结构的受力形式发生了改变.通过使用KENLAYER程序对这一结构进行了受力计算.分析了结构的破坏类型并对结构的设计指标以及合理的结构设置提出了建议.     

砂砾石材料回弹变形特性

砂砾石具有非线性的应力-应变特性,回弹模量是描述这一特性的有效参数,通过室内加大尺寸承载板试验能够得到较好的模拟砂砾石回弹模量的模型。分析了传统承载板试验测定砂砾石回弹变形特性的局限性和影响因素,并进行了试验仪器和方法的改进。以加大承载板试验数据为基础,拟合发现L-H模型能较好地反映砂砾石的非线性回弹变形特性,且模型中的回归参数与混合料的级配、含水量、压实度等因素具有关联性。并针对影响砂砾石回弹模量的两个重要参数:砂砾石黏土的掺配比和含水量进行了详细分析,并提出相应的工程建议。     

低剂量水泥改性级配碎石动回弹模量研究

为了提供沥青路面结构设计依据,以利于低剂量水泥改性级配碎石的推广应用,采用室内动三轴试验,测试低剂量水泥改性级配碎石的动回弹模量特性,分析应力水平(围压和轴压)、级配、水泥剂量、压实度和含水率对其动回弹模量的影响规律。研究结果表明,低剂量水泥改性级配碎石具有明显的非线性力学特征,其动回弹模量与应力水平有关,当水泥剂量为3%时,接近半刚性材料力学特性。级配类型对动回弹模量有显著的影响,优良的骨架密实结构优于悬浮密实型;动回弹模量随含水率的减小和压实度的增大而增大;压实度较低时,增大围压和轴压有利于提高其抗变形能力。3种经典的碎石材料动回弹模量模型参数的回归分析表明,NCHRP1-28A复合模型能更好地反映低剂量水泥改性级配碎石的动回弹模量与应力水平的关系,并根据沥青路面结构非线性数值模拟分析,指出在级配碎石中添加低剂量水泥能显著提高其抗变形能力,并提出了组合式基层、半刚性基层和柔性基层沥青路面结构中不同层位低剂量水泥改性级配碎石模量的取值范围。     

透水性级配碎石基层填料永久变形特性及预估模型

透水性级配碎石基层填料因其大而连通的孔隙可有效增强道路系统的排水和生态功能,对“海绵城市”建设意义重大,但其在交通荷载重复作用下的变形稳定性仍有待深入研究。针对由颗粒堆积理论提出的石砂比(G/S)指标所设计的5种不同的透水性级配碎石填料试样，开展了室内动-静三轴试验,研究了级配和应力状态对填料抗剪强度和累积塑性(永久)应变特性的影响,相应地提出了基于级配和剪应力比的力学-经验法预估模型,验证了模型的准确性。研究结果表明：相同G/S值的填料试样在同一围压水平下的轴向累积塑性应变随剪应力比的增大而增大,在同一剪应力比水平下的轴向累积塑性应变随围压的增大而增大；G/S=1.6~1.8的级配碎石填料抗剪强度和抗永久变形性能均最佳,预估模型对于不同G/S值、剪应力比和围压水平下透水性级配碎石填料轴向累积塑性应变的预测具有较高的准确性。     

二灰碎石在沪杭高速公路中的应用

通过对国内外二灰碎石混合料的情况了解，结合沪杭高速公路（上海段）对密实式二灰碎石混合料级配中细骨料含量调整进行七种试级配，分析强度、模量、变形特性确定最佳级配，并阐述如何在沪杭高速公路施工中，采取必要的施工措施以达到最佳级配。     

级配碎石压实特性的研究

级配碎石的研究和应用,主要在于通过取得高质量的碎石,获得高密度的良好级配以及良好的施工压实手段来提高级配碎石的强度和稳定性。分析了级配碎石物理性能指标和影响级配碎石性能的因素,从材料选择、级配设计、不同机械组合及碾压方式方面入手,研究了级配碎石施工的压实特性和提高压实强度的方法,并通过具体试验路段进行了验证,总结了级配碎石的压实特性。     

级配碎石夹层半刚性底基层沥青路面结构分析

级配碎石材料模量低，具有非线性的应力应变特性。将级配碎石层放置于半刚性底基层沥青路面后结构的受力形式发生了改变。通过使用KENLAYER程序对这一结构进行了受力计算。分析了结构的破坏类型并对结构的设计指标以及合理的结构设置提出了建议。     

成型方法对级配碎石混合料抗剪性能的影响

研究振动和击实成型方法对级配碎石基层材料的应力应变特性和抗剪性能的影响,并分析强度差别产生的原因;试验中应用高精度静三轴仪对选定的级配碎石进行振动成型和击实成型的抗剪强度研究,揭示不同成型方法对抗剪强度的影响。试验表明,振动成型级配碎石的峰值应力、残余强度和初始模量较击实成型分别提高了22%、20%和90%,破坏应变有所降低,下降的幅度为10%;对强度参数来讲,内摩擦角φ提高2°,振动成型法的粘聚力C比击实法的提高了38%;振动成型试样的抗剪强度比击实的提高20%;振动成型试样的颗粒定向作用明显优于击实成型,使其抗剪强度高于击实成型试样。因此,在工程中要加强级配碎石的振动碾压,以提高级配碎石的抗剪强度潜能。     

基于高温条件的级配碎石柔性基层结构响应三维有限元数值分析

采用三维有限元对高温条件下的几种以级配碎石为基层的柔性和半柔性基层沥青路面结构进行数值模拟分析,分析表明:级配碎石基层顶面的最大压应力与底基层模量之间呈幂函数关系,级配碎石基层顶面的最大压应力随底基层模量的增加而单调增加;当沥青面层较薄时,级配碎石基层顶面最大压应变与底基层模量之间呈正相关性;当沥青面层较厚时,级配碎石基层顶面最大压应变随底基层模量的增加先减小后增加,存在一个压应变极小值;与底基层模量相比,沥青面层的厚度变化对级配碎石基层顶面最大压应力和压应变的影响大得多。     

提高级配碎石基层使用性能的方法

为了提高路面结构中级配碎石基层的回弹模量,通过材料设计、路面结构组合设计和施工工艺设计,对级配碎石基层的使用性能进行了研究。材料设计的目的是确定出使用性能较好的级配,这是提高其使用性能的内在因素;结构组合设计的目的是以刚性较强的半刚性材料作为级配碎石的底基层,充分发挥级配碎石的强度非线性性能;碾压程序和机具组合设计的目的是形成稳定、均匀的结构层,这是提高使用性能的保证。综合考虑以上因素的试验路模量反算结果表明:级配碎石的强度有大幅度提高。     

基于抗开裂性能的水泥稳定碎石配比设计及路用性能研究

水泥稳定碎石基层强度高,变形量较小,在中国高等级道路中得到广泛运用,但其在温度、湿度和荷载等因素不断变化的情况下容易产生裂缝.文中依据《公路沥青路面设计规范》对悬浮密实和骨架密实级配的要求,选取其上限、中值和下限3种级配,采用级配分维数对6种级配进行评价分析,并通过室内试验验证6种级配的路用性能;通过对6种级配路用性能的分析及路用性能与级配走向和级配分维数的关系,提出了抗开裂性能较好的水泥稳定碎石配合比设计.     

SRX聚合物稳定级配碎石配合比设计及性能评价

SRX聚合物路用材料是一种性能优异的新型高分子材料,因其良好的环保性、稳定性、经济性而应用于航空材料、防弹玻璃等领域。SRX聚合物稳定级配碎石加沥青路面的柔性道路结构是新材料未来在交通领域进行应用的重要方向。文中以云南滇西片区高速公路为工程案例,通过室内成型试验方法研究了SRX聚合物稳定级配碎石的力学强度、水稳性、渗水特性、抗永久变形特性等路用性能,并提出了骨架密实型、悬浮密实型SRX聚合物稳定级配碎石的设计强度推荐值等参数。试验结果表明SRX聚合物稳定碎石具有较高的力学强度、渗水系数、抗车辙能力以及较好的水稳定性,适合在复杂条件下的道路基层中推广应用。     

沥青路面级配碎石上基层性能改善措施研究

为充分发挥级配碎石基层作为沥青路面结构上基层能够有效缓解下部半刚性基层反射裂缝及水损害等优势,同时提高级配碎石层抗剪强度,减少其抗剪强度弱、易出现塑性变形的风险,将从级配碎石原材料、级配范围以及添加聚丙烯纤维3个方面进行研究,以期综合提高级配碎石基层的路用性能.     

基于性能的级配碎石混合料设计指标

为提高高速公路用级配碎石基层的混合料质量,需要建立基于性能的级配碎石混合料设计指标。利用BISAR程序计算了福建典型结构级配碎石的最大应力、最大剪应力值,同时预估了100 kN标准荷载作用2 000万次下级配碎石变形量占结构总变形量的百分比;然后选择12种级配碎石混合料测定了动态三轴试验的回弹模量、变形率和静态三轴试验的剪切强度;最后分析提出了基于性能的级配碎石混合料设计指标,用于指导福建省级配碎石混合料设计。结果表明:⑴级配碎石需要足够的模量来保证承载能力,同时在沥青路面结构中该混合料可能会产生压缩永久变形或剪切破坏,因此其混合料需要具有一定的抗永久变形能力和较高的剪切强度;(2)可以取回弹模量300 MPa作为级配碎石混合料承载能力的性能指标;(3)福建省典型结构中级配碎石基层最大剪应力为332.8 kPa,最大主应力为396 kPa,考虑1.2倍保证系数,可以取静态三轴试验的剪切强度395 kPa作为级配碎石混合料的抗剪设计指标;(4)按照级配碎石基层永久变形量占结构总变形率不大于13%考虑,可以取动态三轴试验的20 000次和50 000次的变形率不大于10~(-8)作为级配碎石混合料抗永久变形设计指标。     

级配碎石动态CBR试验研究

针对不同级配类型进行静态和动态 CBR试验,得出级配碎石结构类型对 CBR的影响：在悬浮密实型、骨架密实型和骨架空隙型3种类型中,骨架密实型的 CBR值最大,力学性能最优。主要对动态 CBR 进行研究,气动伺服系统的运用更加具有说服力。动态 CBR通过应变的变化率反应级配碎石的力学性能,变化率越小,性能越好。通过动态 CBR试验数据的进一步处理,得出级配碎石的蠕变模量,能更有效地说明不同级配类型对级配碎石强度特性的影响。     

基于振动成型法水泥稳定碎石配合比灰色关联分析

目前评价水泥稳定碎石路用性能的指标有强度特性、刚度特性、抗裂能力等指标,准确地评价这些指标有利于指导水泥稳定碎石的级配设计和现场施工.该文采用灰色关联分析方法,对不同级配的水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量、抗弯拉回弹模量、干缩抗裂系数、温缩抗裂系数等路用性能指标进行综合评价分析,进而确定最优的混合料级配.     

级配碎石材料级配设计方法探讨

级配碎石基层有利于改善半刚性基层引起的反射裂缝,但材料本身的强度和变形是工程应用过程中必须注意的,松散材料的粘结力普遍较低,且易发生较大的变形.该文在嵌挤一密实结构的指导思想下提出级配碎石材料的组成设计方法--填充系数法,结合现场实际碾压设备,试件成型采用振动成型工艺,除干密度和CBR评价指标外,提出回弹模量和塑性变形指标,从强度和变形两个方面对级配碎石混合料进行评价.     

柔性基层和半刚性基层沥青路面有限元对比分析

通过级配碎石承载板试验建立级配碎石基层材料的非线性承载力本构模型公式,利用ANSYS通用有限元软件建立柔性基层沥青路面典型结构平面模型。对粒料基层沥青路面和半刚性基层沥青路面结构受力进行分析,包括柔性基层沥青路面在不同受力条件下应力、应变的传播规律以及与半刚性基层沥青路面之间的应力、应变传播差异。