铁尾矿半刚性路面基层的抗冲刷性能预估分析

为分析无机结合料稳定铁尾矿用作半刚性路面基层的水稳定性,对铁尾矿进行筛分,通过测定改良铁尾矿混合料的液限、塑限,确定无机结合料稳定类型,按二级及二级以下公路路面基层的集料级配要求改良铁尾矿,以击实试验确定无机结合料稳定时最佳含水率和最大干密度,然后用半刚性基层冲刷量灰色预估模型计算并分析其抗冲刷性。结果表明:铁尾矿为特细集料,液限为19%,塑性指数为11,宜采用水泥进行稳定,掺加级配碎石改良铁尾矿满足C-C-3集料级配要求,当水泥剂量为5%时能够取得良好的抗冲刷性能和经济性。     

石灰粉煤灰稳定混凝土再生集料最优配合比的试验研究

采用Matlab软件进行了3种粒级的混凝土再生集料复合料的级配设计,通过试验研究了石灰粉煤灰结合料掺量、结合料中石灰与粉煤灰的比例等参数对石灰粉煤灰稳定再生集料混合料的最大干密度、最佳含水量、7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度、90 d冲刷质量损失等性能的影响,得到了石灰-粉煤灰比例与混合料7 d无侧限抗压强度的关系式,以及石灰粉煤灰稳定再生集料混合料的最优配合比.在此基础上,进行了该最优配合比石灰粉煤灰稳定再生集料的抗冻融试验研究.结果表明,该最优配合比的石灰粉煤灰稳定再生集料是一种力学性能良好的路面基层材料,可用于二级及二级以下等级公路工程.     

含砖粉碎料水泥稳定再生集料的力学性能

砖粉碎料的含量影响水泥稳定再生集料的力学性能.本文采用试验研究了水泥含量、砖粉碎料掺量和养护龄期对水泥稳定再生集料力学性能的影响,建立了这3种因素与无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能的关系.试验结果表明,随着砖粉碎料掺量的减少,水泥稳定再生集料的最大干密度增大,其最佳含水量减小;随着水泥含量的减少,水泥稳定再生集料的最大干密度减小,其最佳含水量基本不变;不同龄期水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量和抗冻性能都随着砖粉碎料掺量的增加而降低,随着水泥含量的增加而增加;以水泥含量和砖粉碎料掺量为变量建立了含砖粉碎料水泥稳定再生集料的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量计算公式.     

玄武岩纤维对水泥稳定铣刨料抗压强度和干缩性能的影响

为了研究玄武岩纤维对水泥稳定铣刨料抗压强度和干缩性能的影响,以纤维体积掺量、掺加纤维长度以及铣刨料掺量为因素,以0.6‰、0.8‰、1.0‰的纤维体积掺量,12、18、25 mm的掺加纤维长度,30%、70%、100%的铣刨料掺量为水平,以7d抗压强度和7d干缩系数为指标,设计了3因素3水平的正交试验,对比了玄武岩纤维水泥稳定铣刨料、水泥稳定铣刨料、水泥稳定碎石的7 d、28 d、90 d抗压强度和干缩性能指标。研究结果表明:铣刨料掺量对混合料抗压强度和干缩系数的影响效果最为显著,纤维体积掺量的影响效果大于掺加纤维长度;当玄武岩纤维体积掺量为0.8‰、掺加纤维长度为25 mm、铣刨料掺量为30%时,混合料的抗压强度最大、干缩系数最小;掺玄武岩纤维的水泥稳定铣刨料90 d干缩系数比不掺的降低11%,接近于未掺铣刨料的水泥稳定碎石。玄武岩纤维的掺入不仅能够增强混合料的抗压强度,还能有效改善干缩性能。     

加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究

为环保利废,试验研究利用加筋铁尾矿用于道路基层施工.选择合适的水泥剂量制成的水泥稳定铁尾矿作为半刚性基层材料,向水泥稳定铁尾矿中加入聚丙烯纤维,制成水泥稳定加筋铁尾矿,在提高其强度、改善其性能的同时,降低水泥的用量.试验结果表明:混合料水泥剂量3%,聚丙烯纤维0.3%可满足高速公路和一级路的底基层、二级及二级以下道路的基层和底基层的要求.     

加筋铁尾矿用于道路基层的试验研究

为环保利废,试验研究利用加筋铁尾矿用于道路基层施工。选择合适的水泥剂量制成的水泥稳定铁尾矿作为半刚性基层材料,向水泥稳定铁尾矿中加入聚丙烯纤维,制成水泥稳定加筋铁尾矿,在提高其强度、改善其性能的同时,降低水泥的用量。试验结果表明:混合料水泥剂量3%,聚丙烯纤维0.3%可满足高速公路和一级路的底基层、二级及二级以下道路的基层和底基层的要求。     

沥青路面基层厂拌冷再生混合料的试验研究

为充分利用旧沥青路面铣刨的材料,该文依托合徐南高速公路沥青路面改造试验段项目工程,选用四组不同配合比和四种不同水泥剂量的旧沥青面层及水稳基层的铣刨料进行试验研究,测试出各组试件的无侧限抗压强度,根据测试的强度结果选择合适的配合比和水泥剂量的混合料作为厂拌冷再生下基层的材料。     

旧沥青路面全深式冷再生基层材料力学性能

为研究应用旧沥青路面材料冷再生基层的混合料力学性能,回收原沥青路面面层旧料和基层旧料,制备沥青路面全深式冷再生基层材料,结合现场沥青面层及铣刨深度测试冷再生材料级配,测试冷再生基层材料的7 d无侧限抗压强度、90 d劈裂强度和90 d回弹模量,并观察其SEM微观形貌图。结果表明:水泥用量较少时7 d无侧限抗压强度、90 d劈裂强度和90 d回弹模量均随水泥剂量的增加快速增长,但是增长趋势逐渐变缓;较少的沥青旧料对再生基层力学性能是有利的,但是过多的沥青旧料则会产生较大的负面影响;当面层旧料的油石比较小时,水泥水化物取向结晶能刺破沥青膜层,直接与裹附在沥青内部的集料接触,形成较强的界面,这样能有效缓解沥青对强度的负面影响。进而建议低等级公路的中、轻型交通等级水泥剂量在5%~7%,其他类型公路则在提高水泥剂量的同时需要改善旧料级配;油石比小的旧沥青路面改造更适合推行全深式冷再生基层技术。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层在沥青路面大修工程中的应用

目的利用低水泥剂量稳定级配碎石基层技术,解决传统半刚性基层收缩开裂引起反射裂缝及由此导致的路面病害问题.方法在对该种材料强度形成机理分析的基础上,通过室内试验研究低水泥剂量稳定级配碎石材料的强度和变形特性;并依托沈环北线(横道岭-台山堡)大修工程,对铺筑的低水泥剂量稳定基层进行现场检测.结果室内试验中,无侧限抗压强度试验的结果表明:当水泥掺量为2.5%时,低水泥剂量稳定级配碎石基层强度满足现行规范中对中、轻交通等级的要求;当水泥剂量为3.0%时,满足规范中对重交通等级的要求.回弹模量试验的结果表明:水泥剂量超过2.5%时,回弹模量呈快速增长;裂强度实验结果表明:水泥剂量超过2.5%时,该种材料的间接抗拉性能和常规半刚性基层材料接近.试验路检测证明,低水泥剂量稳定级配碎石基层沥青路面反射裂缝显著减少.结论低水泥剂量稳定级配碎石基层技术应用在辽宁省公路大修工程当中是可行的,中、轻交通等级下,推荐采用水泥剂量为2.5%;重交通情况下推荐水泥剂量为3%.     

泡沫沥青二次冷再生混合料不同稳定剂的应用

分别采用泡沫沥青与水泥作为稳定剂对泡沫沥青冷再生路面进行二次冷再生试验研究.研究表明,以泡沫沥青作稳定剂进行二次冷再生混合料设计形成的泡沫沥青二次冷再生混合料,其抗拉性能、水稳性能与二次冷再生混合料中细料含量有关;高温稳定性能与铣刨料用量、铣刨料中沥青老化程度以及二次冷再生混合料中细料含量有关.以水泥作稳定剂进行二次冷再生混合料设计,采用7d无侧限抗压强度能够很好地确定新添加骨料比例,适量的新添加骨料能明显增大二次冷再生混合料的7d无侧限抗压强度.根据室内研究成果,对试验路段进行辅筑,证明两种二次冷再生技术可行,辅筑路段路用性能良好.     

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。     

粉煤灰对水泥稳定碎石路用性能影响

为了改善水泥稳定碎石的抗裂性能,在水泥稳定碎石材料中按等量取代法掺入粉煤灰,研究了掺不同剂量粉煤灰量的水泥稳定碎石基层的路用性能,并利用扫描电子显微镜对掺粉煤灰的水泥稳定碎石的路用性能形成机理进行了分析.室内试验结果表明,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,尤其是具有良好抗裂性能.     

水泥掺量对乳化沥青冷再生水泥稳定材料性能的影响

为实现废旧水泥稳定基层材料的高效再生利用，在确定乳化沥青冷再生水泥稳定材料最佳配合比的基础上，研究了不同水泥掺量对乳化沥青冷再生水泥稳定材料力学及路用性能的影响规律，从而比选确定最佳水泥掺量，最后利用扫描电子显微镜观察了乳化沥青冷再生水泥稳定材料的微观形貌，对其强度形成机理进行了分析。结果表明：本文中最佳水泥掺量为1.5%，对应的最佳乳化沥青掺量为4.5%，最佳含水率为5.69%，此时劈裂强度为0.6 MPa，抗压强度为3.58 MPa，抗压回弹模量约为1032 MPa，劈裂强度为0.51 MPa。在添加水泥以后，水泥的水化产物与乳化沥青结合形成网状结构加强了集料之间的粘结强度，进一步提升了冷再生混合料的抗压强度、劈裂强度和高、低温性能。     

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。     

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.     

施工期间高速公路水泥稳定碎石基层裂缝研究

为研究施工期间高速公路水泥稳定碎石基层裂缝的发展规律,采用振动法实测了不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料力学参数,根据实际的施工车辆荷载数据,运用Bisar3.0软件计算了基层层底拉应力,采用基于弹性地基板摩擦约束的收缩开裂模型分析了基层干缩裂缝间距,结果表明:水泥稳定碎石7 d劈裂强度值要大于现行沥青路面设计规范推荐值;在相同水泥剂量条件下,底基层采用二灰土的基层层底最大拉应力远小于开裂间距大于底基层采用级配碎石的基层;当底基层采用级配碎石时,基层水泥剂量应大于3.0%,施工车辆重量不宜大于35 t;随着水泥剂量的增大,水泥稳定碎石干缩应变、干缩系数先减小后增大,而基层开裂间距先增大后减小,并在水泥剂量为3.5%时干缩应变和干缩系数最小,基层开裂间距最大。     

路用水泥改良铁尾矿强度特性研究

为了探讨铁尾矿大规模利用的新途径,以张家口地区铁尾矿为试验对象,通过无侧限抗压强度试验探究水泥改良铁尾矿强度特性。结果表明：水泥改良铁尾矿强度符合相关规范对二级及二级以下公路路面基层、底基层材料的强度要求;水泥改良铁尾矿强度特性与水泥土强度特性相同,其中水泥改良铁尾矿强度与水泥掺量或压实度关系可用幂函数表示,与养护龄期对数的关系可用线时性函数表示;基于试验结果提出一个反应水泥掺量和养护龄期对水泥改良铁尾矿强度影响规律的表征参数且水泥改良铁尾矿强度与表征参数近似呈幂函数关系。该表征参数可用于水泥改良铁尾矿强度预测,具有一定工程应用价值。     

石墨矿渣在高速公路底基层中应用

探讨采用石墨矿渣作为高速公路填筑材料的可行性。通过对石墨矿渣及其水泥稳定后材料的水温稳定性、抗压强度、劈裂强度、回弹模量等物理力学性能的试验分析，探讨了水泥稳定石墨矿渣的可行性，提出了水泥稳定石墨矿渣用作高速公路底基层的施工压实控制标准，指出了合理的水泥剂量为6％。     

工业及建筑废弃物固化盐渍土的力学性能和路用性能影响

为探讨各试验因素及固化剂种类对固化盐渍土的力学性能和路用性能影响,采用单掺与双掺水泥窑粉尘、废弃混凝土再生微粉等工业及建筑废弃物作为固化方案,以初始含水率、养护龄期、固化剂掺量为试验因素,通过无侧限抗压试验研究固化盐渍土力学性能,并进行干湿与冻融耐久性试验、承载比试验,以评估固化盐渍土路用性能,采用扫描电镜试验对固化盐渍土进行微观结构分析,揭露其固化机理。结果表明：初始含水率、养护龄期、固化剂掺量、固化剂种类是影响固化盐渍土的力学性能和路用性能主要因素;养护28 d,初始含水率为9.9%、单掺30%废弃混凝土再生微粉固化盐渍土的力学性能与路用性能最佳,抗压强度达到3 227.40 KPa,干湿、冻融循环后残余强度分别达到2 924.60 KPa、2 243.49 KPa;从微观分析可知,废弃混凝土再生微粉固化盐渍土的土体结构变得密实且稳定。可见,初始含水率为9.9%、单掺30%废弃混凝土再生微粉固化盐渍土用作于盐渍土地区公路路基与路面基层的建设,具有一定的工程意义与经济价值。     

土壤固化剂稳定砂土性能试验研究

通过一系列室内试验研究,分析了不同固化剂及水泥掺量的砂土混合料在不同龄期时对无侧限抗压强度和劈裂强度的影响,得到了无侧限抗压强度和劈裂强度的主要影响因素及变化规律,并研究了不同延迟时间对混合料7d无侧限抗压强度的影响,给出了固化剂稳定砂土作为高速公路路床、底基层和下基层材料的最佳配合比及其相关的路用性能指标,为实现粉砂...