水泥稳定碎石-煤矸石性能研究

【目的】结合前期有关煤矸石原材性能的研究，验证鹤壁掘进煤矸石在路面工程水稳基层中应用的可行性。【方法】拟定8组水泥稳定碎石煤矸石混合料配合方案，水泥剂量为5.8%，并对混合料开展击实试验、抗压强度及抗压回弹模量试验。击实试验过程中应注意煤矸石被碎化。【结果】研究表明：方案6#、7#、8#无侧限抗压强度试验结果均能满足技术细则中强度不小于5.0 MPa的规定；方案8#更接近水泥稳定碎石-煤矸石的最优级配。【结论】推荐方案8#作为水泥稳定碎石-煤矸石配合比应用到水稳基层当中。     

废旧道路材料混合再生基层材料力学性能研究

受矿料资源短缺和建筑材料成本上升等因素困扰,废旧道路材料再生利用成为道路建设行业的一个新方向。为研究再生骨料和沥青路面铣刨料混合再生应用于基层水泥稳定碎石材料中的力学性能,共设计了6组不同材料掺量组合方案,通过无侧限抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和弯拉强度试验,分别测试混合再生水稳碎石材料7 d、14 d、28 d和90 d龄期下性能的变化差异。研究表明:再生骨料的掺入会削减水稳碎石基层材料的力学性能,而沥青路面铣刨料的掺入可以在一定程度上缓解其削弱幅度。合理设计旧料的掺配组合方案可实现其与普通基层材料在力学性能方面无明显差异。     

高弹改性沥青混合料低温性能试验研究

选用高弹改性沥青制备沥青混合料,通过劈裂试验和小梁低温弯曲试验研究沥青用量、纤维掺量对高弹改性沥青混合料低温性能影响规律。研究表明,高弹改性沥青混合料低温性能优于SBS改性沥青混合料,纤维掺量一定时,沥青质量分数每增加0.2%,混合料劈裂强度和弯拉强度分别提高2.0%～5.1%、2.3%～4.6%;纤维质量分数由0.3%依次增加0.1%,混合料劈裂强度平均分别提高2.8%、7.5%、1.8%,弯拉强度平均分别提高3.1%、8.8%、0.8%。对此,建议高弹改性沥青混合料低温性能最佳配比是沥青质量分数5.2%、纤维质量分数0.5%。     

水泥稳定钢渣 碎石路面基层材料试验研究

利用钢渣的活性,避免钢渣的不稳定性,添加碎石,优选级配,对不同比例组合水泥稳定钢渣碎石路面基层材料进行了击实、无侧限抗压强度、间接抗拉强度、稳定性和抗冲刷等试验,并对各项力学性能指标做了深入分析．试验与分析显示,只要设计得当,水泥稳定钢渣碎石完全可以满足路面基层材料使用性能要求．作为工业废渣的钢渣在路面基层的合理有效应用,可以节约石料开采的费用,减少钢渣废弃的污染,实现经济和环境保护的双重效益．     

固化剂改良粉砂土材料的力学性能试验研究

针对干线公路基层材料的路用性能要求,通过室内试验,研究了固化剂改良粉砂土作为路面基层材料的力学特性。试验结果表明:粉砂土经过固化剂和水泥综合改良处治后,材料的无侧限抗压强度、劈裂强度和抗压回弹模量随着龄期的增加而增长,能够满足作为干线公路基层材料的相关技术要求。由于固化剂处治粉砂土的无侧限抗压强度随着延迟时间的增加而逐步降低,在现场碾压施工过程中,如果将延迟时间控制在8h以内,可以保证现场施工质量。     

RH温拌剂对沥青及沥青混合料性能的改善分析

先进的温拌沥青技术可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能。本文通过大量的室内试验,并对比了掺加RH温拌剂前后沥青及沥青混合料性能指标的变化。试验测试结果表明:在沥青中加入RH温拌剂后,沥青的高温黏度显著降低,130℃的4%RH+SBS改性沥青混合料与160℃的SBS改性沥青混合料的各项性能指标相当。     

粉煤灰与生石灰加固软土的力学特性试验研究

本文进行了无水泥状态下粉煤灰与生石灰加固土的无侧限抗压强度试验,相同比例的干土、水,再和不同比例的生石灰与粉煤灰掺合,人工拌和均匀后,装入模具,震动,养护,最后测定了不同龄期的试块的无侧限抗压强度;实验研究表明当同龄期时,试块的抗压强度会随着粉煤灰掺量的增加、生石灰的掺量的减少而变小。当相同粉煤灰和生石灰掺量,试块的抗压强度随着龄期增加有较大的增长。     

废旧聚乙烯塑料改性沥青混合料耐老化性能分析

【目的】分析废旧聚乙烯塑料（Polyethylene,PE）改性沥青混合料的耐老化性能。【方法】通过车辙试验、单轴贯入试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验来评价老化前后不同类型沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：在短期和长期老化后,PE和SBS改性沥青混合料的动稳定度和贯入强度的增加幅度分别为12%～18%、25%～35%,水稳定性能和低温性能均满足规范要求;普通沥青混合料的动稳定度和贯入强度增加幅度分别为30%～35%、60%～70%。只有短期老化后的水稳定性能和低温性能才能满足要求。【结论】PE和SBS改性沥青混合料耐老化性能基本相当,且明显高于普通沥青混合料。PE改性剂可抑制或减少自由基的产生,能显著减缓改性沥青的氧化老化程度。     

含纳米二氧化硅的聚乙烯改性沥青混合料疲劳和力学性能研究

【目的】通过制备不同纳米二氧化硅掺量的复合改性沥青来研究纳米二氧化硅对聚乙烯改性沥青混合料性能的影响。【方法】通过四点弯曲疲劳试验、劲度模量试验、间接拉伸强度试验来分析纳米二氧化硅复合改性沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：当纳米二氧化硅掺量从1%增加到4%时,混合料的疲劳寿命、劲度模量和间接拉伸强度先增大后减小;当纳米二氧化硅掺量为3%时,混合料在20℃和30℃时的疲劳性能均最优;当纳米二氧化硅掺量为2%时,劲度模量和间接拉伸强度最优,且短期老化后的间接拉伸强度降幅最小。【结论】综合考虑各项性能指标,纳米二氧化硅的最佳掺量为2%～3%,此时复合改性沥青混合料疲劳和力学性能可提高40%以上。     

纳米改性沥青及混合料路用性能探讨

为了研究纳米改性沥青的性质及混合料的路用性能,采用针入度、软化点、延度、马歇尔试验、车辙试验,分析纳米材料对沥青及沥青混合料性能的影响。结果表明:纳米材料可以较大地改善沥青混合料的路用性能,纳米材料S在2%掺量时沥青混合料的路用性能最好。     

半刚性沥青混凝土水稳性分析

半刚性沥青混凝土是结合了水泥刚性混凝土和沥青柔性混凝土的优点的新路面材料和防水材料,通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验两种试验方法对半刚性沥青混凝土的水稳定性进行了全面分析;通过试验得出AC1-6和AC-20浸水马歇尔稳定度最高分别达到20.59 MPa和19.96 MPa,冻融劈裂强度比最高分别达到91％和93％,都能满足规范规定的值,并且通过对试验数据分析发现沥青的含量和水泥的含量对半刚性沥青混凝土水稳定性的影响都会出现峰值,使其能够结合混凝土界面粘附性研究从而进一步的全面、准确的评价该材料的抗水性能.     

消石灰对沥青混合料的抗水性能分析

根据消石灰改善沥青混合料的性能,分析了消石灰的用量对沥青混合料抵抗水损害的影响以及消石灰的用量与沥青用量之间的关系.通过试验对比证明消石灰的加入可以改善沥青混合料的抗水性能,提高沥青与集料间的粘结强度.消石灰的掺入量在1％～2％之间为宜,消石灰的加入,还须增加相应的沥青用量,提高油石比.     

碳纤维/水泥砂浆力学性能试验分析

为了研究碳纤维掺量对水泥砂浆力学性能的影响，对不同掺量下水泥砂浆的抗压强度与劈裂抗拉强度进行了测试．试验结果表明，随着碳纤维质量百分数的增加，水泥砂浆的抗压强度和劈裂抗拉强度都有不同程度的提高．当碳纤维掺量达到0．6％时抗压强度最大；达到0.8％时劈裂抗拉强度最大．     

氯氧镁水泥煤矸石混凝土的强度试验研究

为了研究氯氧镁水泥煤矸石混凝土强度的主要影响因素及其变化规律,进行了一系列混凝土抗压强度试验。试验结果表明:氯氧镁水泥混凝土的强度与摩尔比为n_(MgO)∶n_(MgCl_2)呈上凸曲线关系,在n_(MgO)∶n_(MgCl_2)=6∶1时试样的强度达到峰值;随煤矸石掺量的增加,混凝土强度不断降低,且前7天混凝土强度增长速度下降,7天后不同煤矸石掺量的混凝土强度增长速度相差不大;氯氧镁水泥混凝土的最优摩尔比为n_(MgO)∶n_(MgCl_2)=6∶1;煤矸石替代碎石作骨料会导致混凝土强度降低;煤矸石掺量对氯氧镁水泥煤矸石混凝土的早期强度影响较大。     

温度对半刚性沥青路面极限轴载的影响

在不同的环境温度下,通过对典型结构的理论分析,探讨温度变化对半刚性沥青路面极限轴载的影响.考虑沥青混合料的粘弹性力学性质,利用沥青劲度模量与沥青混合料劲度模量之间的关系,采用BISAR软件进行计算,定义极限轴载为层底弯拉应力等于各结构层材料抗拉强度时的轴载值.分析结果表明,温度是影响半刚性沥青路面极限轴载的一个重要因素;路面温度从-30 ℃上升到60 ℃,随着沥青面层厚度从10 cm增加到30 cm,极限轴载降低24%～46%.     

橡胶粉 SBS 纳米SiO2三元复合改性沥青性能研究

用直接剪切的方法制备了SBS、废旧橡胶粉以及纳米SiO2三元复合改性沥青,研究了拌合时间、拌合温度及改性剂掺量对沥青形貌以及沥青软化点、针入度、延度的影响规律.研究结果表明,在拌和温度为180 ℃、拌和时间为6 h,SBS掺量为5%、橡胶粉掺量为25%、SiO2掺量为0.05%的条件下,能够获得改性沥青最优性能,与基质沥青相比,改性沥青的软化点提高了63%,5 ℃延度提高了600%.     

水泥红土的力学性能试验研究

通过对不同水泥掺入比．不同龄期的水泥红土的无侧限抗压试验．分析了水泥红土的无侧限抗压强度和模量随水泥掺入比及龄期的变化规律；并对水泥红土会应力应变曲线的特性进行了总结．根据所得的结论对水泥红土的应用提出了一些建议．     

再生混凝土基本性能试验研究

考虑再生骨料替代率、纤维掺量、外加剂掺量,制作再生混凝土试块分别进行和易性、抗压弹性模量、抗压强度、劈裂强度试验,研究这些因素对再生混凝土基本性能的影响.通过试验分析可知,相对于普通混凝土来说,再生混凝土的基本力学性能较差.随着再生骨料替代率的增加,对再生混凝土的基本力学性能产生明显的不利影响,但通过添加聚丙烯纤维,可有效地改善其基本力学性能.另外,掺加引气减水剂,可有效地改善其再生混凝土的和易性.     

基于CT图像分维估算的沥青混凝土损伤演化研究

在对沥青路面芯样进行轴向压缩疲劳试验时,结合CT扫描技术拍摄了不同疲劳阶段下沥青混凝土的细观结构图像,综合应用图像分析技术和分形理论,估算了细观结构图像的分形维数,并简要分析了沥青混凝土材料的细观结构演化特征.结果表明,定义的分形维数随着损伤的演化发展逐渐增加,可将细观结构分维值作为研究沥青混凝土细观缺陷演化的定量指标.