水泥稳定碎石振动搅拌装置的研制及工业试验

针对目前我国公路和市政道路水泥稳定碎石基层普遍存在的强度不高、均匀性与稳定性差、易产生裂纹等问题,运用振动搅拌技术对水泥稳定碎石进行搅拌加工,研制了600 t/h水泥稳定碎石振动搅拌装置。振动搅拌能对水泥稳定碎石进行改性的机理主要是通过振动使水泥等粉料和细料快速分散均匀,使水与水泥的水化反应加速,水泥稳定碎石的微观结构得到改善,从而有效降低了水泥用量,在减少半刚性基层裂纹的同时,保证了水泥稳定碎石基层的强度。现场取样并测试试样7 d无侧限抗压强度,水泥用量同为5%的条件下,振动搅拌试样平均抗压强度为5.27 MPa,相比普通搅拌强度提高12.8%;水泥用量降低至4%的条件下,振动搅拌试样平均抗压强度为4.25 MPa,仍满足设计强度的要求;同配比情况下,现场施工养护并取芯,测得7 d无侧限抗压强度值,振动搅拌平均强度提高了84.3%。试验结果表明,振动搅拌水泥稳定碎石使其使用性能得到了明显的提高。     

水泥稳定碎石振动搅拌技术与性能的研究

与传统拌和方式相比,振动搅拌技术运用在水泥稳定碎石拌和中,大大提高了水泥稳定碎石的拌和均匀性,使水泥稳定碎石的强度有很大的提高。本研究主要对水泥稳定碎石的振动搅拌技术与性能进行试验研究,研究内容包括：传统与振动搅拌技术的原理分析,振动搅拌的水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水量确定;振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度试验。研究结果表明,振动搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度均满足规范要求。振动搅拌技术的应用可以取得较好的经济效益与社会效益。     

水泥稳定碎石振动搅拌技术与性能研究

与传统拌和方式相比,振动搅拌技术运用在水泥稳定碎石拌和中,大大提高了水泥稳定碎石的拌和均匀性,使水泥稳定碎石的强度有很大的提高。研究主要对水泥稳定碎石的振动搅拌技术与性能进行试验研究。研究内容包括:传统与振动搅拌技术的原理分析,振动搅拌的水泥稳定碎石最大干密度和最佳含水量确定;振动搅拌的水泥稳定碎石无侧限抗压强度和劈裂强度试验。研究结果表明,振动搅拌水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和劈裂强度均满足规范要求。振动搅拌技术的应用可以取得较好的经济效益与社会效益。     

高寒地区水泥稳定碎石抗压强度特性研究

青藏高原寒冷地区特殊的气候环境对水泥稳定碎石半刚性基层性能有较大影响。文章通过标准养生条件与低温养生条件下的水泥稳定碎石混合料抗压强度试验,分析了水泥用量、养生龄期、养生温度对混合料抗压强度和回弹模量的影响。结果表明:标准养生条件下,养生龄期对水泥稳定碎石的无侧限抗压强度和抗压回弹模量有明显影响;7d以前强度增长缓慢,7~28d增长幅度较大,28d后强度增长趋于稳定;养生温度对混合料的无侧限抗压强度与抗压回弹模量的影响较大,0~5℃时,水泥用量较大(5%)的混合料的强度形成较快,5~10℃时不同水泥用量的混合料强度均增长显著,温度高于10℃时3d龄期强度增长幅度大于7d龄期。因此,养生温度高于10℃、水泥用量大于4%时,可满足青藏高原寒冷地区水泥稳定碎石基层的强度要求。     

水泥稳定碎石基床冻融劣化试验及模型研究

为研究季节性冻土地区高铁路基水泥稳定碎石基床长期冻融循环耐久性,将宏观试验与结构内部微元体的损伤发展相结合,建立了基于Morgan-Mers-Flodin(MMF)模型的高铁路基水泥稳定碎石基床冻融耐久性劣化模型,室内长期冻融循环试验以无侧限抗压强度和抗折强度作为评估水泥稳定碎石材料冻融耐久性的指标.研究结果表明:首先,无侧限抗压强度和抗折强度可表征水泥稳定碎石的冻融耐久性劣化规律;其次,以无侧限抗压强度损失率为控制指标,建立的冻融耐久性预测模型与室内试验保持一致;最后,水泥含量由3％增加至5％时,材料内部抗冻融损伤能力明显提高,建议高铁路基水泥稳定碎石基床水泥掺量为5％.研究结果以期为高铁路基水泥稳定碎石基床强度标准的制定,以及施工和安全运营提供理论支撑.     

水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性

为了评价水泥粉煤灰稳定碎石强度增长特性,通过不同龄期无侧限抗压强度试验和劈裂试验,研究了不同粉煤灰掺量下水泥粉煤灰稳定碎石强度变化情况.结果表明:粉煤灰的掺入,对水泥稳定碎石早期抗压强度和劈裂强度都有影响,掺量越大早期强度越低;掺加粉煤灰对长期强度有利,就提高长期强度而言,粉煤灰最佳掺量约为10%;由于7d抗压强度不足以反映掺粉煤灰的水泥稳定碎石强度特性.建议采用7～90 d强度增长率作为评价其强度潜能,在实际工程中应适当降低其7 d强度要求.     

可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能影响的试验研究

为研究可再分散乳胶粉对水泥稳定碎石材料性能的影响，开展水泥胶砂试验及无侧限抗压强度、抗折强度、干缩、温缩路用性能试验，并通过XCT、SEM微观试验分析胶粉的作用机理。试验结果表明：胶粉应用于低剂量水泥基材料时，对强度和抗裂性具有显著的提升效果。考虑水泥稳定碎石的抗压强度、抗折强度及韧性，5%胶粉用量最优。5%胶粉水泥稳定碎石7 d无侧限抗压强度提高9.8%、抗折强度提高9.6%、弯曲韧性提升21.0%。掺入胶粉后，水泥稳定碎石的7 d、28 d干缩系数分别降低41.5%、34.0%，温缩系数降低17.1%，收缩性能得到显著改善。XCT图像分析显示，加入胶粉改变了水泥胶砂的孔隙特征，减少了大孔的数量，孔隙率和平均孔径是影响胶砂强度的主要因素。SEM结果显示胶粉可以增强水泥稳定碎石的界面粘结，优化其孔隙结构，并且与水泥水化产物联结形成弹性空间网络结构，是水泥稳定碎石韧性和收缩性能提升的主要原因。     

新型土壤固化剂在道路底基层的应用

目的在充分研究粉状土壤固化剂作用机理的基础上,复合配制一种新型土壤固化剂,测试评价其在道路底基层的应用性能.方法以水泥、高钙粉煤灰、石灰和专用激发剂为原材料,复合配制新型土壤固化剂,测试其固化土的无侧限抗压强度和间接抗拉强度、7d弯沉值、浸水膨胀量及其抗冻性,与水泥稳定土进行比较.结果随着固化剂的掺量的增大,无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大,试件的密实度显著影响其无侧限抗压强度和间接抗拉强度,随着试件养护龄期的不断增大,后期无侧限抗压强度和间接抗拉强度相应增大.与水泥稳定土相比,其抗冻性能明显改善.结论以水泥、高钙粉煤灰、石灰和活性激发剂作为原料复合的新型土壤固化剂有利于公路底基层性能的提高.     

成型方法对水泥稳定大粒径钢渣基层强度特性的影响

为研究大粒径钢渣在基层中的适用性,采用大粒径沥青混合料级配设计方法将不同比例的钢渣与碎石掺配,分析不同水泥掺量(质量分数,下同)和成型方法对水泥稳定大粒径钢渣基层混合料(CSLS)最佳含水率和最大干密度的变化规律,并对不同成型方法和结构类型的CSLS进行无侧限抗压强度、间接抗拉强度、抗压回弹模量等测试,研究养生龄期、水泥掺量、成型方法、结构类型对CSLS力学特性的影响规律。研究结果表明：振动压实法下骨架密实和悬浮密实结构CSLS的平均最大干密度分别为重型击实法下的1.023倍和1.013倍,重型击实法下骨架密实和悬浮密实结构CSLS的平均最佳含水率分别为振动压实法下的1.111倍和1.223倍;养生龄期对CSLS的强度特性有正向影响,呈非线性增长的趋势;水泥掺量从4.0%增大至6.0%,CSLS的7 d无侧限抗压强度平均增长25.9%,28 d间接抗拉强度平均增长39.6%,90 d抗压回弹模量平均增长22.4%;成型方法对CSLS的路用性能影响较大;对于悬浮密实(骨架密实)结构CSLS,振动成型试件的7 d无侧限抗压强度、28 d间接抗拉强度、90 d抗压回弹模量分别比静压成型试件相...     

水泥稳定碎石强度影响因素

为了揭示水泥稳定碎石强度形成机理及影响因素,分别采用静压成型方法和振动试验方法成型试件,通过室内试验,研究试件成型方式、水泥剂量、级配类型和密实度对水泥稳定碎石强度的影响规律。结果表明:成型方法对试件结构尤其是矿料级配及矿料排列影响很大,振动法成型试件28 d后强度接近于静压法的2.54倍;水泥剂量(质量分数)对初始强度影响效果不明显,水泥剂量小于5%时,对水泥稳定碎石极限强度影响显著,水泥剂量超过5%时,水泥剂量增加1%时极限强度提高不超过10%;骨架密实型水泥稳定碎石比悬浮密实型初始强度约增大19%,后期强度约增大10%;试件密度提高1%,水泥稳定碎石强度至少提高11%;龄期28 d前水泥稳定碎石强度增长较为显著,龄期达到28 d时,水泥稳定碎石强度可达到极限强度的75%以上。