低剂量水泥稳定碎石混合料收缩性能试验

针对半刚性基层沥青路面裂缝问题,采用理论分析和试验的方法,从提高半刚性基层材料抗裂角度出发,由集料级配组成和结合料剂量两个方面入手,研究低水泥剂量稳定级配碎石基层的抗裂性能.结果表明,不同龄期的收缩系数均呈现明显规律性,混合料的干缩系数和温缩系数都随着水泥掺量的增大而增大;同时骨架型级配的混合料收缩应变小于连续型级配的.研究结论能有效地指导道路施工,减少半刚性基层沥青路面裂缝的产生.     

半刚性基层材料硬化阶段的湿度应力

针对半刚性基层材料施工硬化阶段因湿度变化引起的开裂问题,采用弹性地基梁力学模型,讨论了干缩应变、地基反应模量、地基水平摩擦阻力系数等因素对湿度干缩应力、湿度翘曲应力的影响.分析结果表明,湿度干缩应力系数随水平摩擦阻力的增大呈S型曲线增加,最终收敛于1;而湿度翘曲应力系数是相对刚度半径(即梁长与刚度半径比值)的函数,随着相对梁长的增大略超过1后趋近于1.最后,计算了常用水泥掺量下水泥稳定碎石在施工硬化阶段的湿度应力,依据开裂判据,硬化阶段水泥稳定碎石基层很容易产生早期开裂.     

水泥稳定碎石基层温缩性能试验及预估控制

针对水泥稳定碎石基层在温度变化时易产生温缩裂缝,且现有试验方法和评价指标无法对其进行有效控制的问题,采用不同级配和水泥剂量的水泥稳定碎石混合料进行温缩性能试验,得出混合料温缩性能与水泥剂量、级配、温度等因素之间的关系,建立并验证了温缩性能预估模型.试验结果表明,粗集料含量较多、水泥剂量较低时,混合料的温缩应变和温缩系数均较小;但温缩性能随水泥剂量增加而增长的幅度有限.结合有限元温缩应力分析和劈裂强度试验结果,对基层内的应力强度比进行分析,提出了相应的基于温缩的强度控制标准.研究结果将为设计和施工中预估并减少水泥稳定碎石基层温缩裂缝、确定基层合理强度提供参考.     

水泥稳定碎石抗裂性评价方法研究

本文以水泥稳定碎石广泛使用路面基层过程中产生开裂的现象以及当前采取抗裂性的措施为载体,对如何进一步评价水泥稳定碎石抗裂性进行了探索;本文从能量的观点把应力和应变结合起来,有效地评价了半刚性基层材料的抗裂性,提出了“干缩能、温缩能、极限抗拉能、干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数评价指标体系”。     

水泥稳定碎石抗裂性评价方法研究

本文以水泥稳定碎石广泛使用路面基层过程中产生开裂的现象以及当前采取抗裂性的措施为载体,对如何进一步评价水泥稳定碎石抗裂性进行了探索;本文从能量的观点把应力和应变结合起来,有效地评价了半刚性基层材料的抗裂性,提出了“干缩能、温缩能、极限抗拉能、干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数评价指标体系”。     

水泥稳定碎石抗裂性评价方法研究

本文以水泥稳定碎石广泛使用路面基层过程中产生开裂的现象以及当前采取抗裂性的措施为载体,对如何进一步评价水泥稳定碎石抗裂性进行了探索;本文从能量的观点把应力和应变结合起来,有效地评价了半刚性基层材料的抗裂性,提出了"干缩能、温缩能、极限抗拉能、干缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数评价指标体系".     

湿热地区高等级公路半刚性基层强度 与开裂性能优化

为了更好的适应新版基层施工细则中强度提高等关键技术的变化,有效平衡强度与开裂之间的矛盾,本文结合广东省的原材料、气候条件,进行了不同级配和水泥剂量下水泥稳定碎石力学性能和收缩性能的试验研究。分析了强度以及干温缩系数随水泥剂量和级配、失水率、温度的变化规律。建立了不同级配下强度以及干温缩系数随水泥剂量的回归模型以及7d抗压强度与90d弯拉强度之间的相互转换关系。并结合抗裂性评价方法计算了不同级配避免开裂的水泥剂量范围。研究结果表明：强度以及干温缩系数随水泥剂量增大而增加,随级配的变细而增大。当水泥剂量在为4.5%-6%时,中、细级配水稳碎石混合料的7d强度代表值在4.95 mpa-7.30mpa之间,90d弯拉强度代表值在1.19mpa -2.20mpa之间,为材料设计和结构设计提供参考。当粗、中、细混合料的水泥剂量范围分别在4.5%~7%、4.5~6.97%、%4.5~%6.83时,材料能够平衡好强度与开裂。实际工程进一步验证了上述最佳水泥范围的合理性。     

水泥乳化沥青稳定碎石基层收缩特性

由于水泥稳定碎石基层干缩、温缩较大,容易引起路面反射裂缝,提出用水泥乳化沥青复合胶浆来稳定碎石作为一种抗收缩能力较强的新型基层材料.在分析半刚性基层的收缩机理和水泥乳化沥青稳定碎石的微观结构后,进行了干缩试验和温缩试验,并利用室内试验结果计算了水泥稳定碎石和水泥乳化沥青稳定碎石两种混合料作为基层应用时的干缩应力和温缩应力.通过分析比较,水泥乳化沥青稳定碎石的干缩应力和温缩应力更小,表明其抗收缩性能更好,能较好地延缓基层开裂.     

水泥稳定粒料收缩试验

采用正交试验方法开展水泥稳定粒料室内小梁收缩试验研究、先简要地介绍了小梁干缩试验步骤,然后采用正交试验方法,从集料级配、膨胀剂量、水泥剂量、细粒粘土四个角度研究小梁的收缩规律,在此基础上,从材料选择、混合料级配、水泥剂量、外加剂的使用、养护管理等角度提出水泥稳定粒料基层收缩裂缝防治措施,达到减少基层收缩开裂几率、减少裂缝宽度或延缓基层开裂的目的。     

低水泥剂量稳定级配碎石基层典型结构分析

目的找寻适应不同交通等级的合理的低水泥剂量基层沥青路面结构.方法拟定低水泥剂量级配碎石基层沥青路面结构,利用有限元软件计算以低水泥剂量稳定级配碎石取代半刚性基层后对弯沉、沥青层底拉应力等设计指标的影响,并结合交通荷载分析各结构层厚度组合合理性.结果轻交通等级下,推荐使用5 cm普通沥青混凝土面层+22 cm水泥质量分数为3%的低水泥剂量稳定级配碎石单基层;中交通等级下,推荐采用上基层厚度大于15 cm的水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石,半刚性下基层厚度至少为20 cm结构组合形式;重交通等级下,推荐采用15 cm水泥质量分数为2.5%的低水泥剂量稳定级配碎石上基层和15 cm+20 cm半刚性双基层结构组合.结论在重、中交通荷载作用下,合理的低水泥剂量级配碎石基层能够在防治反射裂缝同时,较好地满足交通荷载需求.     

掺复合碱激发剂的矿渣水泥稳定碎石基层路用性能研究

为了克服矿渣水泥稳定碎石基层早期强度不足的问题,选择氢氧化钠与硅酸钠两种碱性激发剂对矿渣水泥的活性进行激发,根据单掺试验结果掺配出一种复合碱激发剂,并研究了该复合碱激发剂对水稳碎石基层无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量及干缩性能的影响。试验结果表明,掺入氢氧化钠或硅酸钠均能有效激发矿渣水泥的活性,二者的合理掺量分别为6%与4%,按此合理掺量复配而成的复合碱激发剂具有比单掺更优异的效果;该复合碱激发剂较好地提高了基层试块的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量,但对干缩性能产生了不利影响。     

高速公路水泥稳定碎石基层干缩特性浅析

分析了路面基层中对水泥稳定碎石干缩特性的影响因素,对用干缩抗裂系数指标评价水泥稳定碎石混合料抗干缩能力进行了探讨。     

水泥稳定碎石基层的施工与质量控制

介绍了公路工程中水泥稳定碎石基层的特性,分析了水泥稳定碎石基层质量事故的成因,并提出了若干预防质量事故的有效措施。     

不同类型半刚性基层材料性能的试验与分析

采用石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石及水泥粉煤灰稳定碎石进行干缩试验,对比研究3种半刚性材料的累积干缩量、失水率、累积失水率和干缩系数4个性能指标;对3种半刚性材料进行温缩试验,通过温缩系数对比,分析其温缩特性;通过抗压回弹模量试验和抗弯拉回弹模量试验,对比研究了其力学特性;对3种半刚性材料进行疲劳试验和冲刷试验,对比分析其耐久性。研究结果表明：3种半刚性材料干缩性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;温缩性能的优劣顺序为：水泥粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;抗冲刷性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的抗疲劳性能优于水泥稳定碎石。     

低掺量水泥改善级配碎石力学和收缩规律分析

为了研究低掺量水泥改善级配碎石力学和收缩性能规律,提高对低水泥掺量基层结构的认识,通过不同龄期与水泥掺量下的无侧限抗压强度、劈裂强度、加州承载比、抗压回弹模量和干燥收缩等试验,揭示了力学和收缩变化的规律,建立了强度和模量等四个力学参数随龄期和水泥掺量变化的对数增长预测模型,以及上述参数对应龄期之间的相互转化关系模型。研究结果表明龄期和水泥掺量对混合料力学和收缩性能影响显著,推荐水泥掺量在2.0%~2.5%范围内较为合适。     

水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度试验研究

水泥稳定碎石基层的水泥用量和力学特性,直接影响沥青混凝土路面的使用寿命。本文结合湖北宜昌太平溪镇陈坛公路改建工程,探讨了不同级配及不同水泥掺量对水泥稳定碎石基层的重型击实指标和无侧限抗压强度指标的影响。研究结果表明:施工现场提供的碎石和黄砂经过合成级配之后,掺入4%、6%和8%的水泥稳定强度能够达到路用要求。同一级配下,掺入水泥的量越多,混合料的最佳含水率、最大干密度及无侧限抗压强度指标均越大;随着掺入水泥量的增加,最佳含水率增大趋势先快后慢,最大干密度和无侧限抗压强度增加的趋势先慢后快。同一水泥掺量下,混合料中碎石的含量越大,最佳含水率越小,最大干密度越大,无侧限抗压强度越大。综合考虑级配和水泥掺量对无侧限抗压强度指标的影响,工程实际选用碎石∶黄砂=60∶40,水泥掺量6%为施工指标。     

低温环境下水泥稳定碎石基层施工车辆轴载控制

低温环境下半刚性基层强度形成缓慢,造成养护时间增加,进而使工期大大延长,工程成本增加。为尽早开放交通,研究了低温环境下水泥稳定碎石基层施工期间车辆轴载对基层结构的影响,并得到了施工期间车辆的控制轴载。首先对低温养护环境下掺加早强剂的水泥稳定碎石材料进行室内力学性能试验,得到养护温度、早强剂掺量以及养护龄期等因素对劈裂强度与压缩模量的影响,其次通过使用KENPAVE软件对材料进行力学分析,比较层底最大拉应力与抗弯拉强度,最后得出施工车辆轴载控制。研究结果表明:在低温养护环境下,早强剂掺量越大,水泥稳定碎石材料的劈裂强度与压缩模量越大;在低温条件下,对于分层不连续摊铺施工方案,底基层养护7、14 d后,施工车辆对底基层产生的层底拉应力均大于抗拉弯强度;对于连续摊铺施工方案,通过数据计算得出回归方程,为施工过程中施工车辆轴载的控制提供了依据。     

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.     

土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳试验

为了研究土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳特性，试验采用控制应力的加载模式，进行中梁的弯曲疲劳室内模型试验。结果表明，在应力水平为0．55～0．65时，加格栅梁是未加格栅梁疲劳寿命的2～5倍，说明半刚性基层底部加铺土工格栅可以延缓半刚性基层疲劳裂缝的扩展，进而可以延迟由半刚性基层裂缝向沥青混凝土面层的扩展时间，从而延缓了路面的大修时间。