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-水泥稳定碎石的力学性能试验

石灰-粉煤灰-普通硅酸盐水泥稳定碎石是一种常用的路面基层材料,但其早期强度较低,用作路面的维修养护材料时不能快速开放交通.为提高稳定碎石的早期强度,将其中的普通硅酸盐水泥用等质量的硫铝酸盐水泥替换,通过无侧限抗压强度试验(UCT)和劈裂拉伸强度试验(STS)对比了两种不同水泥综合稳定碎石的无侧限抗压强度(UCS)和劈裂拉伸强度(STS),并对无机结合料掺量、水泥掺量及级配对稳定碎石强度的影响开展了试验研究.结果表明,稳定碎石的UCS和STS随水泥含量的增加、养护龄期的增长而增大;养护龄期1 d的石灰-粉煤灰-硫铝酸盐水泥稳定碎石的UCS可达2.28 MPa,达到了路面基层开放交通的规定,且后期强度没有出现降低.论文为路面基层的快速维修养护提供了一种新材料.     

水泥粉煤灰稳定碎石基层试验研究

通过分析水泥以及粉煤灰的强度结构形成原理,进行了两种无机结合料不同掺量的无侧限抗压强度试验,对比分析了标准条件下的试验结果,得出最佳水泥及粉煤灰掺量,提出了水泥粉煤灰稳定碎石基层的配合比设计方法及其注意事项,并利用室内试验进行了耐久性能分析,为实际工程应用起到一定的指导作用。     

水泥粉煤灰稳定碎石基层材料的级配范围

以水泥粉煤灰稳定碎石基层的级配范围为研究对象,以抗压强度为控制指标,依次给出了适合用水泥粉煤灰稳定的连续级配范围和间断级配范围。其中连续级配是以最大密度曲线n幂公式为依据,依次确定出水泥粉煤灰稳定碎石的级配范围,上限为规范中水泥稳定碎石的级配范围上限,下限为n=0.7时的n幂公式计算值;间断级配是将美国AASHTO的25mmNMAS级配范围进行了合理的修改而成。另外,在应用间断级配进行骨架密实类型配合比设计中,强调将水泥和粉煤灰计入2.36mm以下细料含量中,而且4.75mm以上粗集料的骨架间隙率[VCA]mix必须小于捣实状态下纯粗集料骨架间隙率[VCA]DRC。     

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。     

水泥稳定级配碎石基层材料路用性能及超轴载下疲劳寿命研究

目的研究较低掺量的水泥的级配碎石基层材料完全满足重载交通下的力学性能指标和路用性能指标,分析水泥稳定级配碎石基层材料的路用性能及在重载交通下的适用性.方法运用《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009)中规定的试验方法,采用骨架密实型级配,通过静压和振动两种成型方法,在最佳含水量时制作试件.结果当水泥质量分数在3.5%以上时,骨架密实型水泥稳定级配碎石材料的基层强度可以达到重载交通路用性能要求.当轴载不大于140 k N的情况下,水泥稳定级配碎石的使用寿命可以满足设计期内使用的要求.结论使用水泥稳定级配碎石做道路基层时,推荐使用水泥质量分数为3.5%~4.5%,水泥稳定级配碎石基层材料对重载交通具有良好的适用性.     

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.     

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.     

级配铁尾矿石的动三轴试验研究

为研究级配铁尾矿石的动态性能,根据级配碎石设计推荐的级配范围,选择两种级配类型(连续密实型和骨架密实型)进行了铁尾矿石的级配组残设计,并采用动三轴试验得到其动态回弹模量.试验结果表明,与级配碎石相同,级配铁尾矿石的动态回弹模量与应力状态呈非线性关系,可采用模型表征.由级配尾矿石所在结构层的受力状态,并应用该模型确定的动态模量值表明,骨架密实型优于连续密实型,但两者的动态回弹模量值均能够满足设计使用要求.     

级配对水泥稳定碎石路用性能影响研究

高速公路在使用中,其水泥稳定碎石基层沥青路面容易产生裂缝,导致路面结构过早破坏,不得不进行修补造成大量的经济损失。但是可以调整级配来改善水泥稳定碎石基层的路用性能,通过对掺粉煤灰水泥稳定碎石进行配合比设计,得出最佳级配类型。