砂泥岩颗粒混合料往复剪切特性试验研究

通过对ZJ型应变控制式直剪仪进行一定的改进,对砂泥岩颗粒混合料进行往复剪切试验,在一定的往复剪切次数的影响下,分析了剪切力、剪切位移、法向位移、剪切强度等一系列的变化情况。研究表明:砂泥岩颗粒混合料在往复剪切过程中,剪应力与剪切位移的关系整体呈梭型变化趋势,且逐渐重合,且试样发生了明显的法向位移;随着循环次数的增加,黏聚力呈先增加最终趋于稳定,内摩擦角呈逐渐减小最终不变的趋势。     

BRA改性沥青流变特性试验研究

为探究高温条件下BRA的流变特性,采用BRA作为改性剂,制备了不同掺量的BR A改性沥青进行室内试验研究。首先分析了BR A的化学构成;其次采用Brookfield旋转黏度试验研究了BRA改性沥青的黏温特性;通过动态剪切流变试验(DSR)研究了BRA改性沥青的高温流变特性。结果表明:BRA可以显著提升沥青的黏度并保持良好的施工和易性;BRA改性沥青的车辙因子最高,其次是沥青胶浆。     

胶浆流变特性对沥青混合料性能影响研究

通过试验研究粉胶比对沥青胶浆流变性能的影响,并进一步分析沥青胶浆对沥青混合料性能的影响。试验结果表明:沥青胶浆的复数模量、车辙因子、劲度模量、蠕变速率与粉胶比存在函数关系;矿粉过多将会给沥青胶浆低温性能、疲劳性能带来不利影响,随着粉胶比增大,混合料动稳定度增大、高温性能增强,但沥青混合料的最大破坏应变减小、低温抗裂性能降低。因此在实际工程运用沥青混合料要充分考虑粉胶比的选择。     

泡沫沥青混合料疲劳特性的试验研究

虽然泡沫沥青混合料的强度不如热拌沥青混合料，但作为基层材料在满足路面结构组合设计的条件下。对于小于极限荷载下的抗疲劳性能方面泡沫沥青混合料优势较为明显。     

岩沥青改性沥青的流变特性试验研究

为了研究岩沥青在不同掺量情况下对沥青流变特性的影响,通过对岩沥青掺量为9%、12%、15%和18%的改性沥青及基质沥青进行动态剪切流变试验和弯曲梁流变实验,对比分析了不同掺量岩沥青对基质沥青的高温及低温性能的影响。研究表明:掺入岩沥青后,随扫描温度的升高,同一温度下改性沥青的复数模量、车辙因子减小,相位角及损失正切增大,动粘度减小,但以上参数均高于基质沥青,能有效改善沥青的高温稳定性。蠕变劲度增大,蠕变速率减小,改性沥青的脆性增大,低温性能有所降低。将岩沥青掺量控制在一定范围,不会对其低温性能产生大的影响。建议岩沥青的最佳掺量为12%~15%。     

泡沫沥青稳定混合料压实特性的试验研究

降低泡沫沥青稳定混合料的压实空隙率可以有效地提高该类混合料耐久性.采用不同的成型工艺制备泡沫沥青混合料试件,分析成型方法、成型功以及试件处置方法对泡沫沥青混合料试件体积参数和强度特性的影响,探讨适宜泡沫沥青混合料的成型工艺.试验结果表明,大马歇尔试件成型工艺和增大压实功可以有效地降低泡沫沥青混合料试件的压实空隙率,旋转压实成型工艺不适于降低泡沫沥青混合料试件的空隙率,降低泡沫沥青混合料的空隙率可以显著提高该类混合料的水稳定性.     

上覆荷载下泥岩渗透特性原位试验研究

选取兰新高速铁路一处典型路基上拱地段,采用开挖注水孔并施加上部荷载方法,进行4个试验基坑的泥岩地基浸水渗透特性原位试验,分别研究在0、15、30、45 kPa四种上覆荷载情况下,以及10、20、30 cm三种不同水平向及0、50 cm两种高度的泥岩渗透特性.结果表明:地基泥岩水平向不同距离处渗透稳定含水率随时间变化分为稳定、骤增、减速增长和渗流稳定4个阶段;上覆荷载越大,相同水平向距离处泥岩渗透稳定含水率达到稳定所需时间越长;注水量随时间变化分为快速增增长、缓慢增长和稳定阶段;随上覆荷载增大,地基泥岩水平向渗透速度在变小,且上覆荷载越大,水平向渗透速度越小;水平向渗透速率与渗透距离为非线性关系,且渗透距离越远渗透速率衰减程度越大,研究成果对高速铁路无砟轨道地基膨胀泥岩吸水引起的路基上拱整治措施提供参考.     

膨胀性泥岩膨胀性试验研究

结合隧道工程探讨膨胀性泥岩的膨胀特性,试验材料取自隧道施工现场的白垩系泥岩和第三系泥岩。通过对取芯机进行改造采用干法取样,采用通高压风代替通水的方法进行冷却,避免岩土含水率变化和卡钻等问题,测试泥岩在不同情况下的膨胀率及膨胀压力。研究表明：白垩系泥岩和第三系泥岩的矿物成分基本一致;白垩系泥岩和第三系泥岩泥岩的膨胀率为1.5%～3.0%、1.0%～2.0%,白垩系泥岩较第三系泥岩的吸水性高,整体来讲两种岩石膨胀性较低,吸水性较弱;白垩系泥岩和第三系泥岩两种泥岩膨胀力在浸水前期快速增长,最终膨胀力平均值达231.6 kPa、250.8 kPa。为膨胀性泥岩隧道变形破坏机理和控制技术研究提供基础。     

兰州地区红层泥岩物理力学特性试验

兰州地区红层泥岩形成于干旱、半干旱环境,其矿物成分及物理力学特性与其他地区的红层泥岩存在差异.对G6京藏高速兰海段的红层泥岩进行X射线衍射试验和常规土工试验,分析兰州地区红层泥岩矿物成分及物理力学特性.由于红层泥岩水稳定性极差,又通过UU三轴试验,研究含水率对红层泥岩物理力学特性的影响.研究结果表明:兰州地区红层泥岩属于低液限黏土,其主要矿物成分为:石英石、多水高岭石、石灰石.含水率小于最优含水率时,破坏形式为剪切破坏;含水率大于最优含水率,破坏形式为鼓状破坏.内摩擦角、黏聚力与含水率分别呈对数曲线与二次抛物线关系,随着含水率的增加,黏聚力和内摩擦角逐渐减小,内摩擦角减小的幅度更大,究其原因是含水率对黏聚力和内摩擦角的影响机理不同而导致.     

乳化沥青冷再生混合料抗剪特性试验研究

通过无侧限抗压强度试验和单轴贯入试验,研究了水泥用量、乳化沥青用量、乳化沥青类型和沥青旧料掺量对乳化沥青冷再生混合料剪切强度、粘聚力、内摩擦角等抗剪性能的影响。试验结果表明:随着水泥用量的增多,冷再生混合料的剪切强度、粘聚力和内摩擦角均增大,对于乳化沥青冷再生混合料,在设计时加入一定量的水泥有利于提高其抗剪性能;随着沥青用量的增加,冷再生混合料的剪切强度逐渐减小,粘聚力出现先增加后减小的趋势,内摩擦角变化不明显,乳化沥青的类型对其冷再生混合料抗剪参数影响不大;在同一温度条件下,随着旧料掺量的增加,冷再生混合料的剪切强度和粘聚力逐渐降低,内摩擦角变化不明显,对于冷再生混合料来说,为提高混合料的抗车辙能力,设计时应适当增加一定量的新集料。     

高寒地区沥青混合料的弯拉特性试验研究

研究了高寒地区沥青混合料的弯拉特性。基于AC-13、AC-16、SMA-16这3种级配,通过弯曲试验研究了不同温度下,不同油石比对沥青混合料弯曲特性的影响。研究表明:沥青混合料弯拉特性与试验温度、油石比和级配直接相关,随着试验温度的增加,沥青混合料的弯拉强度先增大后降低,弯拉应变增大,劲度模量降低,在高寒地区沥青混合料路面面层设计时应充分考虑常年低温的气候条件对沥青混合料实际弯拉特性的影响;在马歇尔试验确定最佳油石比条件下适当提高沥青的用量,采用粒径较大的级配有利于提高沥青混合料的低温抗裂能力。     

钢渣微粉特性及其用于沥青混合料的试验研究

首先选用多种分析方法对钢渣微粉的化学成分、相成分和微观形貌等进行分析;然后在沥青混合料中掺加钢渣微粉,研究用钢渣微粉部分或全部替代矿粉对沥青混合料性能的影响。结果表明:掺加钢渣微粉明显提高沥青混合料的水稳定性和高温稳定性,而对沥青混合料的抗裂性影响不大;钢渣微粉的适宜掺量为沥青混合料总质量的4.5%。     

不同温湿环境下泥岩吸水及膨胀特性的试验研究

现场取南昌市轨道交通二号线龙岗站泥岩,试验室内对其切割、打磨,将泥岩置于不同温度梯度环境下(相对湿度RH95%):常温,35,40,45℃,研究不同温湿度条件下,泥岩吸水特性及膨胀特性的规律。试验结果表明:泥岩在不同的温湿环境下吸水曲线可分为3个阶段:剧烈吸水阶段、减速吸水阶段、吸水平衡阶段;吸水量、吸水速率均与温度呈线性相关。泥岩在不同温湿环境下膨胀曲线也可分为3个阶段:应变加速阶段、应变减速阶段、应变稳定阶段;随着温度的升高,轴向膨胀率随之增加,膨胀速率随随之加快,达到膨胀稳定的时间随之延长。轴向膨胀率、膨胀变形速率均与温度呈线性相关。     

哈密地区膨胀性泥岩膨胀特性研究

研究哈密地区某高速铁路地基膨胀泥岩的膨胀特性.一方面,在室内确定土体基本力学参数基础上,针对原状泥岩样进行了膨胀力及无荷载情况下膨胀位移试验,获得膨胀力及膨胀位移过程变化曲线;并进行不同含水率、不同干密度情况下重塑土的膨胀力及膨胀位移试验,针对重塑土的膨胀力及膨胀位移的变化规律曲线进行公式拟合,并与原状泥岩的测试数据进行对比分析;另一方面,通过将膨胀力转换为体力加载的方式进行有限元分析计算,模拟计算室内环刀的膨胀位移,并与理论计算结果相互对比.结果表明:膨胀力拟合公式基本能反映泥岩膨胀力值,膨胀位移拟合公式误差较大,转换膨胀力的有限元分析方法可用于室内膨胀位移计算、膨胀力的反算及试验验证.     

不同风化程度泥岩填料崩解特性试验分析

为合理利用马巢高速公路不良泥岩填料,采用洒水崩解颗粒分析试验,研究不同风化程度和种类的泥岩崩解特性,结果表明:随着洒水频率和洒水天数的增加,强风化、弱风化泥岩颗粒崩解到适宜粒径范围所需要的时间越短,呈现良好的阶梯递减趋势;它们可通过自然条件或预崩解方式来满足路基颗粒要求,而微风化泥岩一定要机械破碎后方能使用.马巢高速泥岩普遍采用预崩解措施,节约了造价,改善了工程质量和验收水平.     

改性沥青混合料的试验研究

通过重交沥青和不同PG等级的SBS改性沥青对SMA-16混合料的力学性能测试，表明改性后的沥青混合料性能要优于非改性沥青，其中PG64—34对沥青混合料有较低的温度敏感性，更适于东北寒冷地区。     

大孔隙高黏改性沥青混合料降噪特性试验研究

大孔隙沥青混合料以其内部较大的连通空隙率在排水降噪方面具有较大优势。利用驻波管法对沥青混合料SMA-13、AC-13以及OGFC-13的降噪特性进行试验研究,分析了级配类型、混合料厚度、表面特征等对沥青混合料吸声性能的影响。研究结果表明:高黏改性沥青中TPS改性剂和SBS改性剂的最佳复合比为5%SBS+11%TPS,OGFC-13试件的降噪系数、平均吸声系数和吸声系数峰值均为同厚度的SMA-13和AC-13的两倍以上,吸声性能指标与三种级配的沥青混合料厚度具有较好的线性拟合关系,同时较大的表面构造深度和较小的表面暴露率能够有效提升沥青混合料的吸声降噪性能,能够为透水降噪沥青混合料的设计提供理论指导。     

沥青混合料骨架结构抗剪强度特性的试验研究

采用悬浮密实结构AC-20I、骨架空隙结构AM-20及骨架密实结构SMA-20试样,对三种典型结构的沥青混合料抗剪强度进行了对比试验研究.试验采用粗骨料大型直剪仪,探讨了球形和椭球形集料对抗剪强度的影响.结果表明:从集料级配看,骨架结构形成的抗剪强度明显大于悬浮结构形成的抗剪强度;从集料形状看,椭球体集料构成结构的内摩擦角大于球形体集料构成结构的内摩擦角,而且,骨架密实结构对集料形状最为敏感.     

泡沫沥青混合料特性研究

文中从泡沫沥青发泡机理、发泡特性及泡沫沥青混合料设计要求方面说明泡沫沥青混合料的性质。通过加入不同剂量的水泥添加剂、石灰、石灰和水泥组合添加剂,研究添加剂对泡沫沥青混合料力学性能的影响。