振动压实工艺压实能力与道路基层材料可压实性评价

采用传感器对振动成型基层材料的塑性变形、振动加速度和压实力进行了采集.通过振动三参数对振动压实工艺输出能量的分析,定义了评价振动压实工艺压实能力的评价参数——激振强度;通过对基层材料振动压实塑性变形曲线的分析,定义了被压材料可压实性评价参数——可压实性系数;对典型道路材料的可压实性进行了对比研究.结果表明,在压实效果的影响上,当激振强度大于3.5时,振动压实工艺才具有较强的压实能力;材料的振动压实塑性变形与振动时间呈对数关系,在振动压实50 s后,塑性变形处于稳定状态;在材料可压实性方面,沥青混合料的可压实性最差,二灰结合料可压实性最好,基层材料的可压实性基本处于同一水平.研究结果还表明,用振动压实工艺单位时间内输出的能量和道路材料产生单位塑性变形所需的压实应力,来评价振动工艺的压实能力与被压材料可压实性是合理的.     

黄土室内振动压实特性试验

室内振动压实是室内击实成型试件的一种新方法,能较好地模拟振动压实的特点.研究了静面压力、频率、激振力和振幅等振动压实参数对黄土压实效果的影响规律,提出了一组压实效果好并且与现有振动压路机的技术参数相符的黄土振动压实的推荐参数;对黄土的振动成型方法和成型后的物理、力学性能进行了探讨,并与击实试验做了对比分析.研究结果表明:振动压实黄土得到的最佳含水质量分数、最大干密度均比室内击实的要小,振动压实黄土的回弹模量比室内击实黄土的回弹模量要大;不同成型方式对材料的物理、力学性能影响很大.     

二灰黄土力学性能试验

为了给二灰黄土在道路工程中的广泛应用提供理论参考,进行了二灰黄土三轴剪切和直接剪切试验,分析了二灰黄土的力学性能。通过三轴剪切试验测得不同围压下二灰黄土的应力-应变曲线、峰值强度、残余强度、弹性模量和抗剪强度等力学指标;通过直接剪切试验测得不同含水质量分数、不同压实度下二灰黄土的凝聚力和内摩擦角。研究结果表明:二灰黄土峰值强度、残余强度和峰值应变与围压基本上呈直线关系,其破坏过程可以用损伤的概念来解释;凝聚力和内摩擦角与压实度呈线性增长关系;凝聚力与含水质量分数呈非线性关系;内摩擦角与含水质量分数呈线性降低关系。     

级配碎石结构材料类型与压实方法

目前,级配碎石的室内试验均采用击实法成型,此成型法不符合振动对无粘结粒料振动压实有效的原则.在自行研制的振动成型设备上,对3种结构类型的级配碎石进行振动压实试验,考察了频率、离心力、振幅对压实效果的影响.结果表明:当频率、离心力保持不变时,存在最佳振幅;振幅对压实的影响存在阈值.总结出各类型级配碎石的最佳振动参数,并根据压实特性及工程实践给出了室内振动压实试验的统一参数.     

大粒径碎石沥青混合料振动压实方法

为了研究大粒径碎石沥青混合料的振动成型方法,采用自行研制的振动成型压实机,对大粒径碎石沥青混合料进行了不同配置条件下的振动压实试验;分析了各配置条件下大粒径碎石沥青混合料的密度、强度与各振动参数的关系,得出了最佳振动压实的参数组合,并在该配置条件下,进行了振动压实与马歇尔击实压实的对比试验.结果表明,振动压实法更为合理,既不易击碎石料,又能获得与马歇尔击实法相近的抗压强度和劈裂强度.     

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。     

水泥稳定破碎砾石垂直振动成型试验方法评价

为更好模拟水泥稳定破碎砾石(CSCG)基层的压实特性,以最大程度模拟现场压实工况及效果为原则,研究并提出了垂直振动击实仪(VVTE)的振动击实参数;对比分析了室内静压法(QSCM)和垂直振动法(VVTM)CSCG的物理力学特性;结合现场芯样的力学强度,评价了不同室内成型方法与现场的相关性.结果表明:CSCG的VVTM成型试件与现场芯样的力学强度相关性高达91.0％,而QSCM成型试件与现场芯样力学强度相关性平均为41.8％.与QSCM相比,VVTM成型试件的最大干密度可提高2％,最佳含水率降低16％,抗压强度平均提高140％,劈裂强度平均提高62％.     

双频合成振动压实机参数匹配试验

为了探讨多频合成振动压实的机理,设计了双频合成振动压实机,从理论上分析了样机各参数对压实度的影响。采用正交试验方法,对样机频率及频率比、振幅及振幅比、相位参数等进行了试验研究,根据试验结果分析,给出了较合理的参数组合。结果表明:两频率成分的相位差及频率比对压实度的影响最明显;两频率成分的振幅及其振幅比对压实效果的影响较明显,其中低频振幅对下层压实度的影响较大;两频率成分的频率值对压实效果的影响不大;激振器的相位对压实效果的影响较小。     

二灰稳定集料抗裂性能评价与应用

针对现行技术标准缺乏半刚性材料的抗裂级配以及收缩评价指标的现状，根据限制最小粒径k法确定二灰碎石集料级配，通过振动试验、均匀设计法逐级振动试验及灰色系统理论，分析并确定了二灰砂砾集料级配；应用室内研究成果，在河南、陕西、河北三省铺筑了6条相关的试验路，并进行了长期跟踪调查。工程实践表明，研究推荐的二灰碎石、二灰砂砾方案具有后期强度增长快、抗裂性能优良的特点，并经受住了超重载、大交通量试验路段验证。结果表明：对二灰砂砾、二灰碎石采用不同抗裂级配设计方法是可行的；推荐的二灰稳定材料抗裂性能评价指标——开裂系数能反映此类材料的抗裂性能。     

土压实度的瞬态冲击法测试

为寻找一种无损、快速和准确地检测土压实度的新方法,基于振动能量在土壤中衰减的基本原理,使用重锤冲击压实度不同、含水质量分数不同的土壤,在与冲击点一定距离处的土壤中测取振动响应信号,并对测取的信号在时域和频域上进行分析。试验结果表明:在测试距离一定、含水质量分数相同时,在同一脉冲宽度内振动加速度信号的幅值、有效值均随压实度的增加而增大;在最佳含水质量分数附近的范围内,土壤中含水质量分数对压实度计算结果的影响不大,误差小于1%;在冲击距离为200~400 mm时的测量和计算结果,比较接近真实测量值,距离较近、较远时误差均较大。     

多频合成振动压实的机理

为了强化压实过程，讨论了多频合成振动压实的机理，设计和制造了双频合成振动压实样机，进行了“机器-土壤”系统的建模和数值仿真；利用正交试验方法对样机性能进行了试验研究。结果表明，试验土壤在虚铺35cm、压实12遍时，表层压实度达到90％以上，表明多频合成振动压实比单频振动压实具有明显的优越性。     

路面基层振动压实作用下的底基层应力

将振动压路机对被压实层施加的作用力简化为圆形均布荷载 ,利用弹性层状体系理论 ,对基层振动压实作用下的底基层压应力和拉应力进行了计算分析。结果表明 ,对基层进行振动压实时存在着半刚性底基层发生弯拉强度破坏的可能。     

振碾式乳化沥青-水泥混凝土的路用性能

采用振动法成型试件,对不同材料组成水泥混凝土的7 d、28 d抗压强度、抗折强度和28 d抗折模量做对比试验,其中包括普通水泥混凝土、掺入乳化沥青的水泥混凝土、掺入乳化沥青和不同含量消泡剂的水泥混凝土。试验结果表明,普通水泥混凝土的抗压强度、抗折强度和抗折模量值均不同程度地大于乳化沥青水泥混凝土的相应试验值,但乳化沥青水泥混凝土更具有韧性。在室内试验确定出混合料组成配比的基础上,通过振碾法铺筑了乳化沥青水泥混凝土试验路段,在不同使用时间的现场观测结果表明,在合理的材料配比及适宜的施工工艺下,乳化沥青水泥混凝土具有较好的路用性能。     

粉煤灰活性评定新方法

活性是影响粉煤灰路用品质的一项重要指标,目前还没有一种简便宜行的方法评定路用粉煤灰的活性.选取3省14种粉煤灰,采用石灰吸收法对粉煤灰活性进行研究.通过对比研究粉煤灰的氢氧化钙吸收量、需水量比、炭质量分数等指标与二灰混合料早、中期强度之间的关系,提出粉煤灰活性指数指标.该指标综合考虑了粉煤灰的物理、物理化学性质以及火山灰活性度.通过对比活性指数与二灰混合料早、中期强度之间的关系,表明粉煤灰7 d和28 d的强度都与粉煤灰活性值密切相关,活性指数可以用来快速评价和预测二灰混合料的初期强度.     

二灰碎石混合料配合比设计方法

为了改善二灰碎石基层的路用性能，尤其是提高其抗裂性能和抗冲刷性能，通过振实试验确定了粗集料的级配，并通过理论计算对试验结果进行了验证；同时采用正交试验方法确定了二灰砂浆的最佳配合比，并应用方差分析法确定了因子对试验指标作用的显著程度；最后通过体积法确定了粗集料与二灰砂浆的合理配合比。试验结果表明，该配合比的二灰碎石混合料的各项路用性能指标均优于《公路路面基层施工技术规范》推荐配合比的二灰碎石混合料的性能指标。     

压实黄土强度特性影响因素试验研究

为研究击实能和含水率对压实黄土强度特性的影响,以延安新区某高填方填筑土为研究对象,采用应变控制式直剪仪,将不同含水率、击实能作用下的压实土样分别在垂直压力为100kpa、200kpa、300kpa和400kpa下进行直剪试验。试验结果表明：击实能的增大并不能保证土体强度的提高,还要考虑最优含水率的影响,当含水率较低时,抗剪强度随击实能的增大而提高;当含水率较高时,抗剪强度随击实能的增大而降低。粘聚力和内摩擦角表现与抗剪强度有相同的变化规律。试验结果可为公路、路基及建筑物地基的填筑施工提供依据。     

击实参数对砂土EPS颗粒混合轻质土的影响

为了明确击实参数对砂土EPS颗粒混合轻质土(LSES)物理力学性质的影响,利用室内试验研究了击实能量(击实一次的击实功)和击实次数对LSES物理力学性质的影响.结果表明:LSES的干密度、无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦角均随击实次数的增加而增加,增加速度由快逐渐减慢并逐渐趋于稳定;随着击实能量的增加也会增加,但增加速度不趋于稳定.根据室内试验结果总结了干密度和无侧限抗压强度的计算式.     

沥青搅拌设备振动筛筛箱的动态特性分析

了解沥青搅拌设备振动筛的动态特性,不仅可以提高骨料搅拌质量,还可以提高整个搅拌站生产率。运用ANSYS有限元分析软件,建立了沥青搅拌设备振动筛筛箱有限元模型,分析了其模态特性、谐响应特性和动应力的分布规律,研究了振动筛的强度和刚度。进行了振动筛强度试验,得到振动筛的动应力变化情况以对ANSYS分析结果进行验证。试验结果表明：所建立的有限元模型能较好地反映筛箱的实际结构特点;筛箱固有频率和工作频率不重合,因此振动筛在正常工作中不会产生共振;振动筛的刚度及强度都满足设计要求。