基于CBR强度的改性级配碎石级配设计研究

低剂量水泥改性级配碎石是一种优质的路面基层材料,在工程应用中对低剂量水泥改性级配碎石并没有相应的级配范围与合适的级配设计方法。通过SAC级配计算方法,根据关键筛孔设计得到不同的级配,针对这些级配组成的混合料进行CBR试验,探讨关键筛孔对强度的影响规律。在满足强度要求的条件下,以级配范围最大为原则,确定改性级配碎石的级配范围,并分析该上下限的合理性。另外,提出了适用于施工的改性级配碎石配合比设计方法。     

断级配综合稳定碎石的路用性能

为改善水泥稳定碎石基层的路用性能,采用间断级配并添加粉煤灰材料制备一种适用于路面基层的断级配综合稳定碎石,通过室内试验测试断级配综合稳定碎石的无侧限抗压强度、弯拉强度、温缩系数与干缩系数等性能指标,并与连续级配水泥稳定碎石相对比,确定断级配综合稳定碎石的路用性能。结果表明:断级配综合稳定碎石具有优良的力学性能与抗收缩开裂性能,与连续级配水泥稳定碎石相比,其90d无侧限抗压强度与弯拉强度分别提高了38.1%与26.5%,平均温缩系数与总干缩系数分别减小了31.7%与25.4%。     

水泥改性级配碎石基层沥青路面结构研究

通过系统的室内外试验研究,提出水泥改性级配碎石基层材料,指出在级配碎石中掺入2.0%～2.5%剂量的水泥,能极大地提高级配碎石基层的强度和水稳性,并避免水泥稳定碎石基层干缩开裂、疲劳断裂、水损害等固有的缺陷。建立了一种水泥改性级配碎石基层的非线性力学模型,提出了其结构设计的方法。     

骨架密实型水泥稳定碎石级配设计与分形评价

水泥稳定碎石级配设计对基层性能有着重要影响,为了改善和指导振动成型水泥稳定碎石材料级配设计,依据逐级填充法以及I法分别确定粗、细集料级配,利用7d无侧限抗压强度控制粗细集料比例。研究分形理论在矿料组成设计中的应用,对规范级配上下限进行回归方程拟合,确定了骨架密实级配的分形维数取值范围,提出将双动态平衡参数D-R作为振动法水泥稳定碎石级配评价指标。最后,进行抗压和抗弯拉强度试验,分析试件强度随龄期增长的变化,进而证实提出的设计级配的优越性。     

水泥稳定碎石材料级配研究

水泥稳定碎石材料是我国应用范围最为广泛的路面基层材料,而水稳碎石材料的级配组成是影响材料性能的最主要方面之一。通过优选6种分别由粗到细的级配进行了VCA、强度、模量和干缩性能的研究和比较,在总结水泥稳定碎石级配特点的基础上,对规范中级配曲线提出了改进意见。     

骨架密实型水泥微黏结碎石级配设计与性能研究

为了减缓传统半刚性基层收缩开裂和路面反射裂缝,采用逐级填充法和n法分别设计粗、细集料级配,利用无侧限抗压强度试验和干缩试验控制粗、细集料比例,形成两种设计级配下的骨架密实型级配碎石材料。通过强度试验,对比分析设计级配下与规范级配中值下水泥微黏结碎石的力学性能,最后进行冻融循环试验、水稳定性试验、干缩试验,分析试件路用性能随水泥剂量增加的变化规律。结果表明:推荐级配下的水泥微黏结碎石具有良好的路用性能,进而验证了提出的设计级配的优越性;并确定水泥微黏结级配碎石合理水泥剂量为3.0%。     

水泥稳定碎石基层级配研究

水泥稳定碎石基层作为一种良好的半刚性基层材料,在我国高等级公路上得到广泛运用。参考SMA级配的设计思想,分析了5种不同级配水泥稳定碎石的结构,并进行无侧限抗压强度试验。试验结果表明在水泥用量相同的前提下,骨架密实结构的水泥稳定碎石具有较高的强度。改变水泥稳定级配碎石的结构类型即由传统的悬浮密实结构转变成骨架密实结构,可改善半刚性基层材料的力学性能。     

水泥稳定碎石强嵌挤型骨架密实级配研究

为了提高水泥稳定碎石路用性能,分析了水泥稳定碎石组成结构对性能影响规律,提出级配设计原则和强嵌挤骨架密实级配,并通过室内试验验证了其路用性能。结果表明:强嵌挤骨架密实级配中9.5mm以上集料、4.75mm以下集料和0.075mm以下集料用量多,4.75～9.5mm集料用量少;强嵌挤骨架密实级配矿料的CBR值比规范骨架密实级配矿料提高了8%～14%;与规范骨架密实级配水泥稳定碎石相比,强嵌挤骨架密实级配水泥稳定碎石28天抗压强度、极限强度和劈裂强度分别提高了6%～12%、8%～20%、8%～15%。     

水泥稳定碎石基层的级配优化

该文主要对水泥稳定碎石基层材料集料级配进行优化设计。通过改变水泥稳定碎石的结构为骨架密实结构,提出了新的适应于南方高温多雨地区的半刚性基层的优化级配范围。同时,通过基层材料含水量与强度的研究,发现用重型击实试验方法确定的最佳含水量大于抗压强度最高的含水量。     

级配碎石加州承载比(CBR)与级配间的关系研究

为研究级配碎石加州承载比(CBR)与级配碎石级配之间的关系,本文针对不同道路等级和层位设计了6种相同原料不同级配的级配碎石,然后分别进行了击实试验和CBR试验,以确定每种级配的最佳含水率、最大干密度和CBR强度。研究结果表明:对于相同材料,级配碎石的级配对CBR影响显著,CBR与级配曲线、细度模数、平均粒径有很好的相关关系。同时CBR与最大干密度/曲率系数线性相关。此模型的建立为级配碎石配合比设计以及预估级配碎石强度提供参考。     

磷石膏对水泥稳定碎石的路用性能影响试验研究

在5%水泥掺配比例条件下,掺入6%～14%磷石膏,开展磷石膏掺配于水泥稳定碎石用以对比其路用性能变化规律的试验与分析,研究对水泥稳定碎石试件的无侧限抗压强度的影响;对比3种不同磷石膏掺配比例级配碎石的级配变化、最佳含水率和最大干密度变化及3种碎石级配对应的各组试件强度变化,结合4.75 mm关键筛孔通过率确定合理级配选择;在同一磷石膏掺配比例的基础上控制3%～5%的水泥掺配比例,分析试件性能变化;分析掺配磷石膏的水泥稳定碎石材料的长期力学性能。研究结果表明：合理的磷石膏掺配比例可提升水泥稳定碎石强度;推荐8%的磷石膏掺配比例及40%的4.75 mm筛孔累计通过率对应碎石级配;在合理的掺配条件下,可将常规水泥稳定碎石的5%水泥掺量降低至4%,仍可满足使用要求。     

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。     

集料级配对水泥稳定碎石物理力学性能影响

采用正交试验设计方法,对16种集料级配的水泥稳定碎石试件分别进行无侧限抗压强度、劈裂强度和干缩等物理力学试验,探求集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能的影响规律,研究结果表明:集料级配组成对水泥稳定碎石物理力学性能有较大影响,集料级配组成不同,其物理力学性能各异,强度愈高,干缩变形愈大。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层沥青路面结构分析

目的通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的路用性能指标,得到不同交通等级下的最低水泥掺量,同时分析低水泥剂量稳定级配碎石的力学响应及裂缝扩展规律,为路面设计提供参考。方法基于《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》,选用骨架密实型级配,以最佳含水量制作试件,得到其路用性能指标。同时采用ABAQUS有限元软件对路面结构进行验算,并基于断裂力学基本理论分析其裂缝传递规律。结果通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的7d无侧限抗压强度值、90d回弹模量值和90d劈裂强度指标,并通过分析得到不同交通等级所对应的最低水泥掺量;由裂缝分析得到水泥稳定级配碎石的应力强度因子随着水泥掺量的增加而增大。结论通过室内试验以及有限元建模分析,得到低水泥剂量稳定级配碎石材料满足轻、中交通等级的要求;同时,能有效防止反射裂缝的传递。     

低水泥剂量稳定级配碎石综合收缩性能评价指标的研究

为了有效且全面地评价低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能,对其收缩性能进行深入研究,以弥补现有评价方法的缺失,本文根据低水泥剂量稳定级配碎石室内收缩性能试验分析,综合考虑干缩、温缩的影响,并结合辽宁地区的气候及地理条件,对辽宁自然区域进行沥青路面使用性能综合划分,提出综合抗裂性能系数K,确定干缩和温缩缩裂性能权重系数和相关的评价标准。水泥掺量为2%的低水泥剂量稳定级配碎石的综合收缩性能比水泥掺量为3%的综合收缩性能优越,故此在满足强度要求的前提下,降低水泥掺量,可提高低水泥剂量稳定级配碎石的收缩性能;综合抗缩裂性能系数K,能有效且全面地评价辽宁地区低水泥剂量稳定级配碎石基层材料的收缩性能,为低水泥剂量稳定级配碎石基层的应用提供参考。     

级配碎石的级配选择

级配碎石层材料的强度较低。主要来源于碎石颗粒本身的强度以及碎石颗粒之间的嵌挤力。为了得到较高强度和稳定性的材料,采用反映材料强度的指标CBR值。对级配碎石的级配以及试件的成型方式这两个影响因素进行了分析。     

基于抗裂性能的水泥稳定碎石级配组成研究

运用级配设计理论和正交试验设计方法,针对水泥稳定碎石基层易产生裂缝这一缺陷,在总结已有研究成果的基础上,选取了多种典型集料级配设计方案,通过力学性能和物理性能试验,优选了抗裂性能良好的水泥稳定碎石集料级配设计方法和设计方案,并对水泥稳定碎石基层材料的合理级配组成进行了探讨。     

基于抗裂性能的水泥稳定碎石级配组成研究

本文运用级配设计理论,针对水泥稳定碎石基层易产生开裂这一缺陷,在总结已有研究成果的基础上, 选取了6种典型集料级配设计方案,通过无侧限抗压强度、劈裂强度、干缩及温缩试验,优选了抗裂性能良好的水泥稳定碎石集料级配设计方法和设计方案,为工程应用提供参考。     

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。     

级配碎石基层在公路柔性路面中的应用

为了推广柔性基层路面的应用,阐述了级配碎石基层的路用性能,即防裂性、抗车辙性和排水性能.结合试验分析了级配碎石基层材料的基本性能,研究了级配组成设计、质量控制技术.严格材料技术指标,设计科学的级配组成及加强质量过程控制,才是提高级配碎石基层强度和稳定性的有效途径.工程实践效果表明:级配碎石基层具有良好的承载能力,适作为重交通路面结构层.