旧沥青路面冷再生材料在公路建设中的应用探讨

本文利用水泥为稳定剂,对旧沥青路面冷再生材料的研究应用,提出了冷再生混合料的配合比设计方法;研究了冷再生技术的施工工艺以及质量控制与检测,并将再生的混合料应用于路面基层,对再生混合料的稳定性能、抗冲刷性能和抗收缩性能进行了对比分析,综合评价了再生混合料的路用性能。     

水泥粉煤灰稳定碎石配合比设计

通过强度、干缩和冲刷试验，研究了水泥粉煤灰稳定碎石混合料的组成结构对混合料强度的影响，水泥质量分数与粉煤灰质量分数的最优比例，水泥质量分数及结合料总质量分数对混合料干缩和冲刷性能的影响。提出了混合料配合比设计方法：首先测试低质量分数水泥7d龄期抗压强度，以确定混合料的最优集料质量分数；接着以后期抗压强度增幅指标（180d／28d）确定水泥质量分数与粉煤灰质量分数的最优比例；最后从抗冲刷和抗干缩性能考虑，前两步选定的配合比水泥质量分数应控制在3％-5％之间，结合料总质量分数不应超过25％。     

冷再生技术在公路建设中的应用

通过对冷再生技术在公路建设中的研究应用,提出了冷再生混合料的配合比设计方法,研究了冷再生技术的施工工艺以及质量控制与检测手段,并将再生的混合料应用于路面基层,对再生混合料的稳定性能、抗冲刷性能和抗收缩性能进行了对比分析,综合评价了再生混合料的路用性能.     

粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善

针对水泥稳定碎石基层在使用过程容易发生冲刷破坏问题,通过冲刷试验研究了不同粉煤灰掺量对水泥粉煤灰稳定碎石混合料抗冲刷性能的影响规律,分析粉煤灰对水泥稳定碎石抗冲刷性能的改善。结果表明:掺加一定量的粉煤灰可以明显改善水泥稳定碎石混合料的抗冲刷性能,最佳掺量为10%;在最佳掺量时,水泥水化形成的Ca(OH)2与掺加的粉煤灰可以充分反应,生成的大量凝胶可以使结构整体变得更加致密,增强水泥稳定碎石颗粒与颗粒之间的粘聚力,使水泥稳定碎石整体强度增大,进而提高混合料的抗冲刷能力。     

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.     

粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的应用

高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工对水泥混凝土的路用性能有特殊的要求,混合料既要具有良好的工作性能,又要提高抗折强度。掺入粉煤灰,是提高水泥混凝土性能的有效技术手段．在某高速公路路面工程施工过程中,通过相关试验和施工实践,对混凝土掺入粉煤灰的性能进行了研究,确定了粉煤灰的技术要求、合适的掺量、配合比设计方法,并提出了改进的措施。     

高速公路掺粉煤灰水泥砼路面性能浅析

高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工对水泥混凝土的路用性能有特殊的要求,混合料既要具有良好的工作性能,又要提高抗折强度。掺入粉煤灰,是提高水泥混凝土性能的有效技术手段。在常益高速公路路面工程施工过程中,通过相关试验和施工实践,对混凝土掺入粉煤灰的性能进行了研究,确定了粉煤灰的技术要求、合适的掺量、配合比设计方法,并提出了改进的措施。     

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.     

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.     

RAP掺量对泡沫温再生沥青混合料路用性能影响

为确定泡沫温再生沥青混合料中旧路面铣刨料(RAP)的合理添加比例,进行了不同RAP掺量(质量分数,全文同)下泡沫温再生沥青混合料目标配合比设计及其路用性能分析,研究结果表明:随着RAP掺量的提高,泡沫温再生沥青混合料高温性能及力学强度得到提升;低温性能降低;水稳定性先提高后降低.综合考虑路用性能和经济性,推荐泡沫温再生沥青混合料适宜的RAP掺量为30%.     

水泥粉煤灰稳定碎石路面的水泥与粉煤灰比例

为了研究水泥粉煤灰稳定碎石混合料中水泥与粉煤灰的最优比例，通过集料含量和级配不变，只改变水泥与粉煤灰比例的方法，研究了不同配合比混合料强度指标随龄期的变化规律。结果表明：混合料不同龄期的强度更多地取决于水泥剂量，而非水泥与粉煤灰比例；180d龄期与28d龄期的强度比值R180／R28能够反映水泥与粉煤灰比例的优劣；R180／R28随水泥／粉煤灰变化曲线的拐点对应水泥与粉煤灰的最优比例。     

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。     

超薄磨耗层SAC-5沥青混合料设计及性能研究

为提供一种路用性能优良的沥青混合料作为超薄磨耗层用于预防养护工程,采用多碎石沥青混合料(SAC)级配设计方法设计了SAC-5沥青混合料。通过室内试验,对比分析了4%、6%、8%三种空隙率下混合料的路用性能。结果表明：SAC-5沥青混合料中粗集料含量占比达70%以上,当目标空隙率由4%增大8%时,混合料中矿料级配变化不大,最佳油石比减小;随着空隙率的增加,SAC-5沥青混合料的动稳定度、残留稳定度、残留强度比、构造深度及摆值均增加,低温弯曲应变减小,但仍满足规范要求;对于急弯陡坡等对抗滑性能要求较高路段,推荐使用目标空隙率8%的沥青混合料作为超薄磨耗层。     

聚丙烯纤维对高寒地区水稳基层冷再生混合料性能的影响

为了改善高寒地区水泥稳定冷再生混合料的抗冻和抗干缩性能,提高水泥稳定冷再生技术在市政道路中的应用效果。研究了聚丙烯纤维对水泥稳定冷再生混合料的低温抗冻性、抗干缩开裂能力、抗拉和抗压强度性能的影响。聚丙烯纤维在水泥稳定碎石中起到加筋作用,增强了水泥稳定冷再生混合料的强度、韧性和抗裂性。综合分析得出在标准养护条件下,振动成型法成型的水泥稳定再生混合料的聚丙烯纤维最佳掺量为0.9 kg/m³,最佳纤维长度为12 mm。结合包头等高寒地区全年的气候情况,设计了具有代表性的不同养护条件,研究高寒地区环境对聚丙烯纤维水泥稳定冷再生混合料性能的影响。聚丙烯纤维水泥稳定冷再生混合料在恶劣养护条件下仍能保持较高的力学性能,在确保混合料抗压强度、抗拉强度、抗冻性满足规范要求的情况下,聚丙烯纤维的加入可以减少0.5%的水泥用量。聚丙烯纤维水泥稳定冷再生混合料有效地解决了高寒地区低温、低湿度和昼夜温差大导致水泥稳定冷再生基层易发生的强度不足和开裂等病害,延长了冬季可施工时间。     

RAP粒径对水泥稳定再生混合料的性能影响研究

为了研究旧沥青混凝土对水泥稳定再生混合料的性能影响,拟定了4种粒径范围的RAP替代相同粒径范围的RBP集料,对比采用骨架密实级配和悬浮密实级配的再生混合料,通过室内力学试验进行分析,并利用电子显微镜对RAP替代不同粒径RBP的混合料界面进行观察.试验结果表明:采用骨架密实和悬浮密实级配的混合料,当RAP替代粒径大于4.75mm,随着RAP替代粒径的增大,再生混合料的强度、模量均有明显降低,干燥收缩系数逐渐增大.粒径范围为2.36~4.75mm的RAP集料替代相同粒径范围的RBP集料,采用骨架密实级配的水泥稳定再生混合料,强度和模量降低幅度较小,同时干燥收缩系数有明显提高,RAP粒径越小,RAP与RBP界面融合程度越高.     

水泥稳定碎石混合料配合比的优化

为提高半刚性基层的抗裂能力，根据抗裂能力最佳、强度满足要求的原则，分别用静压法及振动法进行了水泥稳定碎石混合料级配和配比的优化，并对优化结果进行了对比分析。试验结果表明，现场经振动压实的水泥稳定碎石混合料强度、抗裂特性与室内振动成型的混合料特性更趋于一致，用振动法优化的级配配比可显著提高半刚性基层的抗裂能力。     

基于均匀性设计的水泥稳定碎石宏观性能及微观机理

从水泥稳定碎石多级分散体系和非匀质特性的角度,对水泥稳定碎石组成结构和收缩开裂机理进行分析,得到了抗裂水泥稳定碎石的理想结构状态,进而提出基于均匀性设计的分层次设计思想和两阶段设计方法,并对设计得到的混合料力学性能和微观机理进行研究。通过SEM-EDS和显微硬度,从界面特性、微观生成物角度对界面过渡区进行了分析。结果表明,采用两阶段设计较规范设计方法得到的水泥稳定碎石,改善了混合料均匀性和界面状态,微观结构相对致密,缺陷较少,力学性能也得到不同程度改善,界面过渡区厚度减小25%～29%,平均显微硬度提高了13. 8%,揭示了基于均匀性设计得到的水泥稳定碎石性能改善的微观机理。     

路用粉煤灰外加剂作用原理

针对碳酸钠和硫酸钠能够显著提高石灰粉煤灰基层材料早期强度的特点,分析了这2种化学外加剂对石灰粉煤灰混合料强度形成的影响规律,通过外加剂在粉煤灰中的化学反应过程,从机理上阐述2种外加剂对粉煤灰的作用原理及其效果差别。分析结果表明:2种外加剂依靠不同方法产生的碱性条件,在对粉煤灰起到激发效果并促进二灰材料之间相互作用的同时,还分别通过生成水稳性更强的碳酸钙和钙矾石的方式,促进二灰材料早期强度的形成;外加剂还能以化学催化的方式加速二灰材料早期强度的形成。