水泥粉煤灰稳定碎石基层结构抗裂性能研究

采用专用的仪器设备,分别对水泥稳定级配碎石和水泥粉煤灰稳定级韶碎石2种结构在不同水泥剂量和不同粉煤灰含量时的干燥收缩系数和温度收缩系数进行测定,并对2种结构试验路的裂缝进行观测,得出了加入适量的粉煤灰不会降低水泥稳定碎石结构抗裂性能的结论。相反,通过材料的合理组合,在保证结构强度不变的情况下,降低水泥的剂量,改善了结构抗干缩性能,从而增强了结构的总体抗裂性能。     

掺粉煤灰可显著减少水泥稳定碎石的裂缝

通过大量的室内试验,包括无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、干缩性能、温缩性能等试验,分析研究了掺加粉煤灰水泥稳定碎石的抗裂性能;经过试验路及实践推广应用,提出了各级公路水泥稳定碎石掺加粉煤灰组成比例的推荐值。     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

水泥稳定碎石抗裂性能指标研究

目前通常采用干缩抗裂系数[r]=εmax/αd和温缩抗裂系数[W]=εmax/αt两大指标来评价水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能.但试验研究中发现平均干缩系数αd和温缩系数αt存在变化无规律等特点,用其作为评价指标存在质疑.通过试验研究,提出采用压折比和抗裂安全系数作为水泥稳定碎石基层材料抗裂性能的评价指标.     

聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂性能试验研究

为有效解决水泥稳定碎石材料易产生裂缝的问题,将聚酯纤维掺加到水泥稳定碎石中以防止其收缩开裂。通过干缩和温缩试验,研究了不同掺量的聚酯纤维对水泥稳定碎石收缩开裂的影响,获得了干缩系数和温缩系数,并提出了聚酯纤维适宜的掺量。结果表明:聚酯纤维水泥稳定碎石抗裂效果显著。     

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.     

振动成型法水泥稳定碎石最优级配的设计

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,为水泥稳定碎石的级配设计提供依据。     

水泥(粉煤灰)稳定煤气化多孔炉渣抗冻性能研究

为研究煤气化多孔炉渣路面基层材料的抗冻性能,采用炉渣100%替代天然集料制备了水泥稳定炉渣和水泥粉煤灰稳定炉渣,分析不同冻融循环次数下,水泥(粉煤灰)稳定炉渣的质量损失和冻融残留抗压强度比(BDR)变化,并与水泥稳定碎石进行对比。结果表明,水泥(粉煤灰)稳定炉渣经5次冻融循环后BDR可达94.1%以上,均高于水泥稳定碎石;工程试验也证明炉渣路面基层抗冻性良好。     

粗集料骨架对石灰粉煤灰稳定碎石路用性能的影响

对石灰、粉煤灰和集料配比同为4∶12∶84的5种粗集料配制的骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石进行了抗压、抗折强度、抗压回弹模量和收缩系数试验.试验结果表明:粗集料级配不同时,混合料试件的抗压强度、抗折强度、抗压回弹模量以及温缩、干缩系数存在差异,单一粒径粗集料组成的石灰粉煤灰稳定碎石抗压强度和抗压回弹模量相对较小,平均温缩、干缩系数较大.而粗集料采用多级嵌挤级配或连续级配的石灰粉煤灰稳定碎石抗压强度和抗压回弹模量相对较大,平均温缩、干缩系数稍小,具有更佳的力学和抗裂性能.     

水泥稳定煤矸石抗裂性能的研究

为了确定出抗裂性能较好的水泥稳定煤矸石混合料配合比,在集料级配不变的前提下,研究了不同水泥剂量对水泥稳定煤矸石抗裂性能的影响,并对4种配合比试验路的裂缝进行了观测。结果表明:水泥稳定煤矸石的温缩抗裂系数和干缩抗裂系数均随水泥剂量的增加近似呈抛物线规律变化,6%水泥稳定煤矸石的温缩抗裂性能最优,5%水泥稳定煤矸石的干缩抗裂性能最好。综合考虑抗裂性能和路用性能,水泥稳定煤矸石中水泥的合理剂量为5%~6%。     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

粉煤灰在水泥稳定碎石基层中的应用

水泥稳定碎石基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响路面的质量和寿命。针对水泥稳定碎石基层材料常出现的收缩裂缝病害,文中提出了掺粉煤灰水泥稳定碎石基层。大量室内试验表明,掺粉煤灰水泥稳定碎石基层材料具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能较好。     

振动法水泥稳定碎石基层抗裂级配优化设计研究

沥青路面出现早期反射裂缝与基层水泥稳定碎石级配组成有关。改良矿料级配可以降低水泥剂量,减少干缩和温缩裂缝数量。振动法利用粗集料嵌挤原则和最大密实度理论寻找骨料间隙率合理极小值下的矿料级配,以粗集料间相互嵌锁,水泥浆包裹细集料来填充骨料空隙,形成骨架密实抗裂结构水泥稳定碎石,并用7d无侧限抗压强度控制矿料级配组成设计。振动法确定的最大干密度和最佳含水量成型试件与施工现场的振动碾压效果较吻合,且干缩系数和温缩系数较小,具有更优的抗裂性能。     

掺玄武岩纤维水泥稳定碎石干缩性能试验研究

在大量试验研究的基础上,将掺玄武岩纤维水泥稳定碎石试件的纤维体积掺量、水泥剂量两方面因素对试件失水率、干缩特性的影响进行了研究分析,得出了相应的影响规律及作用机理.结果表明:随着时间的不断延长,玄武岩纤维在体积掺量不超过1‰时,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石试件的累计失水率变化不大,但呈逐渐延缓的趋势,干缩系数及干缩...     

简易机场水泥稳定细粒土基层抗裂特性研究

通过分析不同龄期时平均温(干)缩系数占极限拉应变的比值,讨论了水泥稳定细粒土抗裂特性;依托室内外足尺试验段,观测了环境因素影响下水泥稳定细粒土基层裂缝发生发展过程。试验显示,28 d龄期内,分别在15℃至10℃降温过程中,干燥失水11%~13%时,材料的温缩、干缩变化最为显著。试验结果表明,在自然条件下短期使用,水泥稳定细粒土基层的抗裂特性可满足简易机场的使用要求。     

膨胀剂对水泥稳定碎石温缩性能及干缩性能的影响研究

半刚性基层材料为我国最主要的基层类型，具有强度高、造价低廉等众多优点，然而只有保证期结构完整性的条件下，才能发挥其承载及传力作用。为此，选取钙矾石类膨胀剂，拟定5%，10%，15%，20%共4个膨胀剂掺量，采用干缩试验、温缩试验以及抗折强度试验，研究膨胀剂对水泥稳定碎石抗裂性能的影响。结果表明:添加膨胀剂后，水泥稳定碎石的温缩应变及温缩系数显著降低；随着膨胀剂掺量的增大，膨胀剂掺量对水泥稳定碎石温缩性能影响的敏感性降低；随其养生龄期的延长，水泥稳定碎石的干缩应变逐步增大，添加膨胀剂后，干缩应变和干缩系数显著降低。稳定剂掺量与抗折强度回归分析表明，当稳定剂掺量为7.0%时，抗折强度最大，为最佳掺量。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性试验研究

根据大量试验结果,分析了试件养护龄期、聚丙烯纤维体积掺量以及水泥掺量的变化对聚丙烯纤维水泥稳定碎石干缩特性(平均干缩系数)的影响,得出了相应的影响规律。结果表明:聚丙烯纤维的掺加对水泥稳定碎石平均干缩系数有显著的降低;随着试验龄期的增长,平均干缩系数不断减小;在本文聚丙烯纤维掺量的范围内(体积掺量小于1‰),随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石平均干缩系数有不断减小的趋势;随着水泥掺量的增加,聚丙烯纤维水泥稳定碎石平均干缩系数逐渐增加。     

水泥乳化沥青稳定基层抗裂性能研究

针对当前水泥稳定碎石基层强度、刚度较大带来的反射裂缝问题,提出了一种刚柔并济的新型基层材料:水泥乳化沥青复合胶浆稳定碎石,在分析其微观结构及其性能特点的基础上,对表征水泥乳化沥青稳定碎石抗裂能力的刚度和干缩性能进行了室内试验,并计算了两种混合料作为基层时产生的干缩应力.通过对试验和计算结果的分析,与相同条件下水泥稳定碎石相比,水泥乳化沥青稳定碎石的刚性较低、干缩应力小、抗干缩开裂能力强,能较好地延缓基层开裂.     

水泥粉煤灰稳定碎石基层路用性能研究

基于水泥稳定碎石抗裂性能不足,利用粉煤灰的填充作用和火山灰效应,按水泥稳定碎石基层中水泥剂量的30％、40％、50％、60％和70％等量替代水泥的方法成型了大量水泥粉煤灰稳定碎石基层的试件,并进行路用性能试验研究。结果表明,粉煤灰按30％等量取代的水泥稳定碎石基层具有良好的路用性能,尤其是抗裂性能。最后利用扫描电子显微镜对水泥粉煤灰碎石的路用性能形成机理进行了分析。     

结构类型对水泥稳定碎石性能的影响

通过室内试验对3种不同粗集料含量水泥稳定碎石的强度、模量、收缩性能以及抗冲刷性能进行了测试。试验结构表明:在水泥用量、养生条件相同时,粗、细集料含量适中的水泥稳定碎石的抗压强度、抗压回弹模量略大于粗集料含量较少而细集料含量较多的水泥稳定碎石;粗集料含量较少而细集料含量较多时水泥稳定碎石的劈裂强度、抗折强度、抗折回弹模量最大,粗集料含量多而细集料含量少的水泥稳定碎石的各种强度、模量最小;粗集料含量较少而细集料含量较多的水泥稳定碎石平均温缩系数、平均干缩系数和冲刷量最大,粗、细集料含量适中的水泥稳定碎石次之,粗集料含量较多而细集料含量较少的水泥稳定碎石最小。