抗裂型水泥稳定碎石配合比设计及路用性能研究

为了提高水泥稳定碎石的抗裂能力,选取广东省佛山地区花岗岩集料,通过大量室内试验进行了抗裂型水泥稳定碎石混合料的配合比设计和路用性能分析.首先,采用两级干捣试验根据骨架间隙率合理极小值获得了三档粗集料的最佳配比,并采用i法和CBR试验得到了CBR值最大的细集料密实级配.其次,采用7d无侧限抗压强度试验,确定了强度最大的粗细集料最佳配比,由此提出了骨架密实结构的抗裂型水泥稳定碎石混合料的设计级配及最佳水泥剂量.最后,通过路用性能检验,并与施工规范悬浮密实级配进行了对比,结果表明,设计级配的各项路用性能均明显优于规范级配.因此,所提出的骨架密实结构水泥稳定碎石混合料具有优良的抗裂性能,可应用于工程实际.     

低剂量水泥稳定碎石混合料收缩性能试验

针对半刚性基层沥青路面裂缝问题,采用理论分析和试验的方法,从提高半刚性基层材料抗裂角度出发,由集料级配组成和结合料剂量两个方面入手,研究低水泥剂量稳定级配碎石基层的抗裂性能.结果表明,不同龄期的收缩系数均呈现明显规律性,混合料的干缩系数和温缩系数都随着水泥掺量的增大而增大;同时骨架型级配的混合料收缩应变小于连续型级配的.研究结论能有效地指导道路施工,减少半刚性基层沥青路面裂缝的产生.     

基于光纤光栅的水泥稳定碎石温缩性能研究

传统的水泥稳定碎石温缩系数测量方法以千分表和应变片为主,其测量效率低,影响因素多,长期稳定性差。为研究水泥稳定碎石的温缩性能以控制水泥稳定碎石基层的温缩开裂,提出一种基于光纤光栅的水泥稳定碎石温缩性能的测试新方法。采用光纤光栅对水泥稳定碎石材料进行室内试验研究,分析基层材料收缩应变的变化规律,并与传统试验方法所得的结果进行比较。试验结果表明,在基层材料中添加2%的纤维可以提高材料的抗裂性能。随着温度的降低,温缩累计应变逐渐增加;温缩系数随着温度的降低而逐渐下降。相比传统方法,光纤光栅测量方法可行,且操作方便,测得的结果规律性强,稳定性好。     

破碎砾石水泥稳定基层收缩性能

为研究破碎砾石水泥稳定基层的收缩性能以提高其适用性,通过逐级填充法确定配合比,探讨其抗冲刷性能和收缩性能.研究结果表明:增加水泥剂量可有效提高抗冲刷性能,干缩主要发生在早期,且失水率和干缩系数均随时间的延长而增大.2种破碎砾石水泥稳定基层(悬浮密实型和骨架密实型)的性能存在差异.对悬浮密实型,粗细集料比越大,7 d无侧限抗压强度越大;级配越粗,抗冲刷性能越强.对骨架密实型,在细集料含量不变的情况下,提高16 mm以上粗集料的含量可增强7 d无侧限抗压强度和抗冲刷性能.悬浮密实型的失水率、干缩系数、干缩应变和温缩系数均大于骨架密实型,且干缩应变变化率要高于失水率变化率.悬浮密实型的收缩性能整体上弱于骨架密实型.     

骨架密实型二灰稳定碎石基层路用性能

采用无侧限抗压强度实验、干缩温缩实验、水稳定性实验以及抗冲涮实验 ,系统地研究了骨架密实型二灰稳定碎石的路用性能 ,同时与现行规范规定的级配作比较 ,结果表明 ,骨架密实型二灰稳定碎石具有优良的力学性质、干温缩性能、水稳定性以及抗冲刷性。通过试验路三年的验证 ,也说明了骨架密实型二灰稳定碎石比现行规范规定的级配具有良好的路用性质。     

骨架密实型水泥稳定碎石级配设计方法

为研究水泥稳定碎石的级配优化设计问题,针对未加水泥的级配矿料,构建矿料间隙率的物理模型,给出骨架密实型级配矿料粗细分界筛孔通过率的计算公式,建立骨架密实型级配设计理论.在考虑细料对粗料排列的干涉作用后,通过试验获得实际意义上的骨架密实型水泥稳定碎石,形成该类材料的级配优化设计方法.结果表明:未加水泥的级配矿料击实试验所得的最大干密度或间隙率可作为判断水泥稳定碎石骨架密实性的简便指标;通过建立的理论模型与优化设计方法,可成功地设计出水泥剂量较低、强度较高的骨架密实型水泥稳定碎石.     

骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计与路用性能

以最大密实度为原则,采用逐级填充方法研究了粗集料级配、粗集料与水泥粉煤灰砂浆最佳比例(质量比);以强度试验为基础,考虑经济性,研究了水泥粉煤灰最佳比例以及水泥粉煤灰与细集料比例.在此基础上,形成了骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计方法.研究结果表明:骨架密实型水泥粉煤灰碎石在后期强度、抗裂性能方面明显优于规范级配水泥稳定碎石;提出的骨架密实型水泥粉煤灰碎石组成设计方法效果良好,具有优良的路用性能.     

密实骨架结构水泥稳定碎石路面配合比设计方法及抗裂性能

首先研究了材料抗裂性能评价方法，在此基础上，提出骨架密实型水泥稳定碎石基层材料设计方法，并进行了大量室内试验研究，结果表明骨架密实型水泥稳定碎石基层具有良好的抗裂性能，最后通过试验路研究表明，骨架密实型水泥稳定碎石沥青路面具有良好使用品质和耐久性。     

骨架密实结构组成配比计算方法及其应用

为有效地使用骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石,推荐了适用于骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石材料的粗、细集料级配范围,并给出了混合料中各材料比例的计算方法。采用该法设计了石灰、粉煤灰和石料质量比例为4∶12∶84的骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石,并在室内对材料配比相同的悬浮密实结构石灰粉煤灰稳定碎石进行了力学性质和收缩系数的对比试验。试验结果表明:悬浮密实结构石灰粉煤灰稳定碎石的7、28、90 d抗压强度分别为0.92、2.73、5.45 MPa;平均温缩、干缩系数分别为9.20×10-6/℃和66.1×10-6;设计的骨架密实结构石灰粉煤灰稳定碎石各龄期的抗压强度分别增加至1.08、3.70、7.85 MPa,平均温缩、干缩系数降低至8.76×10-6/℃和54.7×10-6。     

水泥稳定级配碎石基层材料路用性能及超轴载下疲劳寿命研究

目的研究较低掺量的水泥的级配碎石基层材料完全满足重载交通下的力学性能指标和路用性能指标,分析水泥稳定级配碎石基层材料的路用性能及在重载交通下的适用性.方法运用《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)中规定的试验方法,采用骨架密实型级配,通过静压和振动两种成型方法,在最佳含水量时制作试件.结果当水泥质量分数在3.5%以上时,骨架密实型水泥稳定级配碎石材料的基层强度可以达到重载交通路用性能要求.当轴载不大于140 k N的情况下,水泥稳定级配碎石的使用寿命可以满足设计期内使用的要求.结论使用水泥稳定级配碎石做道路基层时,推荐使用水泥质量分数为3.5%~4.5%,水泥稳定级配碎石基层材料对重载交通具有良好的适用性.     

二灰稳定碎石收缩特性

为了深入研究各种因素对二灰稳定碎石混合料收缩特性的影响,对不同级配、不同二灰含量和不同龄期的二灰稳定碎石材料进行了温缩系数和干缩系数的测试,结果表明,具有骨架密实结构的二灰稳定碎石材料拥有较好的抗收缩特性;当级配一定时,混合料的温缩、干缩系数随着二灰含量的增大而增大;当二灰含量一定时,混合料的温缩系数随龄期的增加而不断增大;方差分析结果表明,对于温缩系数,龄期和二灰含量均为显著影响因素,且后者的影响更为显著;对于干缩系数,级配类型和二灰含量为显著影响因素,且前者的影响更为显著。     

矿料级配对水泥稳定碎石强度特性的影响

水泥稳定碎石基层材料的矿料级配影响其强度特性,该文通过车辙板成型试件的方法,通过室内试验研究试件密实度、成型方式、级配类型对水泥稳定碎石强度的影响规律.水泥稳定碎石的密实程度对水泥稳定碎石的强度有明显的影响,密实度高时,强度比较高;密实悬浮结构的抗压强度比骨架密实结构的试块抗压强度高;骨架密实结构的抗折强度高于密实悬浮...     

骨架密实型水泥稳定碎石混合料试验研究

文章介绍了骨架密实型水泥稳定碎石混合料配合比设计的基本思想及方法.通过室内试验,证明骨架密实型水泥稳定碎石能够提高基层强度,改善基层抗裂性能.通过试验路研究表明,骨架密实型水泥稳定碎石沥青路面具有良好的力学性能和使用品质.     

级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响

为了探讨级配对低剂量水泥改性级配碎石性能的影响,促进低剂量水泥改性级配碎石基层结构的推广应用,参照相关规范中水泥稳定碎石和级配碎石的级配范围,选择了4种具有代表性的级配制备低剂量水泥改性级配碎石,进行了无侧限抗压强度、抗压回弹模量及CBR试验,干缩和温缩试验,液塑限和渗水试验,对比分析了不同级配的低剂量水泥改性级配碎石的路用性能及其随龄期的变化规律。研究结果表明,级配对低剂量水泥改性级配碎石路用性能具有明显的影响,粗集料偏多会降低无侧限抗压强度和抗压回弹模量,而细集料偏多会降低CBR值;级配对干缩性能与温缩性能的影响具有相似规律,增加粗集料、减少细集料,有利于控制碎石基层收缩裂缝的产生;无论哪种级配,低剂量水泥改性级配碎石均具有良好的渗水性能和水稳定性。综合比较,宜选择粗细集料均具有一定含量的骨架密实型级配用于低剂量水泥改性级配碎石。     

水泥稳定碎石基层优化设计及抗裂性能评价

通过半刚性基层裂缝产生原因的分析,根据广贺高速(怀集至三水)基层的设计和施工情况,对基层采用了骨架密实型的级配设计方法,并进一步对其优化和评价其抗裂性能,最后对骨架密实型水泥稳定碎石基层的施工提出了几点建议.     

不同级配类型水泥稳定碎石路面基层材料的抗裂性能

通过实验室试验,确定了悬浮密实和骨架密实两种集料级配类型各5个水泥用量共10种水泥稳定碎石路面基层材料的各项材料参数,进而分析了材料在温度、湿度作用下的抗裂性能.分析结果显示,悬浮密实型和骨架密实型水泥稳定碎石路面基层材料不开裂的极限降温幅度和极限失水率都是随着水泥用量的增加而减小;相同水泥用量时,骨架密实型材料较悬浮密实型材料的极限降温幅度高19.9%~24.3%和极限失水率高3.6%~6.8%;骨架密实型材料的最佳水泥用量较悬浮密实型材料的最佳水泥用量低约2%,而最佳水泥用量时极限降温幅度高279%~294%和极限失水率高109%~119%.     

垂直振动成型水泥稳定碎石疲劳特性及应用

为深入研究水泥稳定碎石疲劳特性,对比了垂直振动法和静压法成型的试件与路面芯样的相关性,采用更符合水泥稳定碎石实际力学性能的垂直振动法成型圆柱体试件,研究其劈裂疲劳特性,分析材料组成对疲劳特性的影响,应用Weibull分布建立水泥稳定碎石疲劳方程,构建抗拉强度结构系数,并与规范推荐系数进行了对比。研究结果表明:水泥剂量较低时骨架密实级配水泥稳定碎石疲劳性能优于悬浮密实级配,水泥剂量增大,级配对疲劳性能的影响变小;水泥剂量对疲劳性能的影响较显著,一定范围内水泥剂量越高抗疲劳性能越好;水泥稳定碎石在50%失效概率下疲劳方程回归系数a的取值范围为1.103 5~1.134 5,b的取值范围为0.041 3~0.045 4;构建的抗拉强度结构系数能够较好地指导路面设计。     

半刚性基层材料疲劳试验

为研究半刚性基层材料的组成与疲劳性能间的关系,对几种代表性半刚性基层材料进行疲劳试验研究。通过对骨架密实水泥稳定碎石、悬浮密实水泥稳定碎石、骨架密实水泥粉煤灰稳定碎石和悬浮密实水泥粉煤灰稳定碎石梁试件进行三分点加载疲劳试验,得到室内疲劳预估模型,并进一步分析了材料组成对疲劳性能的影响。研究结果表明：骨架密实结构水泥稳定碎石疲劳性能普遍优于悬浮密实结构水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的疲劳性能优于水泥稳定碎石;增加结合料剂量使得材料疲劳敏感性增加,但实际承载能力提高;级配稍细的骨架密实结构半刚性基层材料疲劳性能较好。     

水泥稳定碎石基层材料特性

从冲刷、疲劳、强度、收缩四个方面论述了水泥稳定碎石基层材料的特性,研究表明:通过增加强度、增大空隙率和降低细料含量等材料组成设计,能够明显的增强材料的抗冲刷性能;适当的增加水泥剂量可以提高水泥稳定碎石基层材料的疲劳寿命,在水泥剂量相同的情况下,偏细级配的水泥稳定碎石基层能具有更好的抗疲劳性能;水泥稳定碎石基层材料的强度不仅通过合适的水泥剂量获得,也取决于良好的骨架级配;经过保湿能够有效的避免干燥收缩,防止其产生收缩裂缝,对水泥剂量的严格控制能够明显的减少水泥稳定碎石基层材料产生温缩裂缝的情况。     

水泥稳定碎石抗裂性评价方法研究

本文以水泥稳定碎石广泛使用路面基层过程中产生开裂的现象以及当前采取抗裂性的措施为载体,对如何进一步评价水泥稳定碎石抗裂性进行了探索;本文从能量的观点把应力和应变结合起来,有效地评价了半刚性基层材料的抗裂性,提出了“干缩能、温缩能、极限抗拉能、干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数评价指标体系”。