水泥就地冷再生基层的级配优化设计

现行规范中无机结合料稳定冷再生混合料级配范围过宽,对设计者的指导意义较弱。本文采用N法、I法和K法对水泥就地冷再生基层级配进行研究,然后利用贝雷法CA、FA_c、FA_f三参数进行级配优化,结合混合料在击实和现场压实过程中的压碎情况,对理论级配范围进行修正,得到了工程上适用的级配范围。在黄河堤顶道路郑州段旧路基层为水泥稳定碎石的沥青路面进行了实体验证,在工程级配范围内设计了粗、中、细3组级配,经室内7 d无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、刚度、干缩和温缩等路用性能验证,得到最佳配比为中级配,即10～30 mm碎石、石屑、铣刨料比例为20%、6%、74%,水泥剂量为4.5%,最佳含水率为6.5%。考虑到就地冷再生路拌法施工的实际情况,现场将水泥剂量增加1%,即采用5.5%,最佳含水率为8.2%,最大干密度为2.169 g/cm~3,经试验段检测各项指标均较好地满足规范要求。     

风化破碎类花岗岩应用于路面基层性能试验研究

为合理分析风化破碎类花岗岩应用于高速公路路面基层的路用性能,根据郑州至石人山高速公路工程建设实际,通过原状风化料的筛分、击实试验以及三种水泥配比的击实试验、无侧限抗压试验、劈裂试验,得出水泥稳定类化岗岩风化料能够满足高等级公路底基层的强度要求,水泥掺量以4%～5%为宜,并以5%为优的结论;为有效解决路面基层干缩裂缝,通...     

水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治

正随着国民经济的日益发展和运输市场经济的愈发繁荣,公路运输出现新的问题,大吨位超载货车显著增加,交通量急速增长,对公路技术标准提出了更高的要求。一、水泥稳定碎石基层裂缝的类型1.干缩裂缝水泥稳定碎石基层作为具有提高公路路面强度的一种新技术,也会在养护不当的条件下出现一些裂缝,其中,干缩裂缝属于比较常见的一种普遍裂缝类型。造成基层干     

水泥稳定再生骨料路面基层抗拉性能试验研究

作为路面基层,水泥稳定骨料基层往往会受到白天和夜晚的温差影响,使材料内部产生胀缩应力,而作为路面的主要承重层,在受力不均匀情况下,基层混合料也会相当于受到一个外部剪切应力,因此,劈拉性能是其重要性能。通过水泥稳定碎石和水泥稳定再生骨料的劈拉强度及劈拉回弹试验,研究发现劈拉强度和回弹模量都随龄期呈幂指数增长。进一步对比分析发现水泥稳定再生骨料的劈拉性能要略逊于水泥稳定碎石,但通过适当提高水泥掺量可以弥补这一差距。最后,通过强度和模量之间的数值拟合可知其存在良好的线性关系。     

早强碾压混凝土性能试验研究

本文利用硫铝酸盐水泥制备早强碾压混凝土用于寒冷地区筑坝工程。为了降低水泥水化温升和提高混凝土早期强度,研究了粉煤灰、高效减水剂和早强剂的掺量,对碾压混凝土抗压、抗折及收缩性能的影响。研究结果发现:粉煤灰以10%~50%掺量取代硫铝酸盐水泥,可以制备抗压强度25~55 MPa的混凝土,粉煤灰掺量为10%的碾压混凝土12h抗压强度达到15 MPa左右;早强剂的加入,使不同粉煤灰掺量的混凝土12h抗压强度提高1.4~3倍,粉煤灰掺量越大,早强剂的作用越明显;外加剂的添加对硫铝酸盐水泥碾压混凝土的干缩影响不大,但粉煤灰在一定程度上能抑制干缩。     

水泥-石灰-磷石膏固化赤泥的路用基层性能

基于磷石膏硫激发作用水泥-石灰固化赤泥,开展了固化赤泥无侧限抗压强度、抗劈裂、抗回弹力学性能和干湿、冻融耐久性能等路用性能的室内试验,探究了该固化赤泥应用道路基层的可行性。试验结果表明：采用固化剂配比m_水泥∶m_石灰∶m_磷石膏=8∶2∶2的固化赤泥路用基层性能最佳,7 d无侧限抗压强度为4.18 MPa,满足基层强度要求;28 d劈裂强度和回弹模量分别为0.256、1 020 MPa;五级干湿和冻融循环后,质量变化率<2%,强度损失指标BDR均在80%以上。压汞试验从微观揭示了磷石膏反应产生的钙矾石,通过填充孔隙(0.1～1μm),增强固化赤泥强度;过量钙矾石使得固化赤泥体积膨胀,产生微裂缝孔隙(1～10μm),强度性能劣化。综合固化赤泥性能试验结果,使用m_赤泥∶m_水泥∶m_石灰∶m_磷石膏=100∶8∶2∶2配合比制备的固化赤泥替代传统路面基层材料是可行的,拓宽了赤泥综合利用的途径。     

超厚水泥稳定碎石基层室内试验及数值模拟分析

为了研究细观层次下碎石混合料中裂纹的产生发展及应力应变分布情况,以水泥碎石基层为研究对象,依托望谟至贞丰公路超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工项目,进行原材料选择与检测。首先利用规划求解法进行混合料配合比设计得出最优配比;然后进行室内击实试验获得最大干密度与最优含水量,并进行无侧限压缩试验获得无侧限抗压强度,再利用灰色关联法获得原材料对混合料7 d无侧限抗压强度的关联度大小;最后利用有限元分析软件ANSYS对水泥碎石试件在单轴受压及抗折情况下碎石混合料中裂纹的产生、扩展及贯通的全过程以及应力分布情况进行模拟,通过与无侧限抗压强度试验结果对比,证明了此数值模拟方法的可靠性和合理性。结果显示:随水泥剂量的增加,水泥稳定级配碎石混合料最佳含水量及最大干密度随之增加;混合料水泥剂量与水泥碎石基层混合料7 d无侧限抗压强度之间的关联度4.75 mm碎石集料筛孔处的通过率混合料含水量;竖向受压过程中随着水泥剂量的增加,混合料试件破坏时的最大位移逐渐增加,且应力集中更加明显,骨料的破坏程度随之增大;混合料抗折破坏过程首先始于大粒径碎石骨料的水泥与碎石骨料界面过渡区,然后逐渐扩展,水泥剂量越大,混合料抗折能力越强,但应力集中越明显。     

快速修复路面的水泥混凝土的配制和基本力学性能研究

选用合适的当地材料,用经验公式法求出路面水泥混凝土的初步配合比后,再用正交试验设计得出快速修复路面的水泥混凝土最佳配合比。在此基础上测定其抗压强度、抗折强度和劈裂抗压强度。结论为:在3d内混凝土力学性能增长迅速,达到开放交通的要求,试件养护至28d时混凝土强度符合设计强度标准。     

基于废弃超细砂的细粒混凝土性能试验研究

以航道整治工程废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备新型细粒混凝土替代普通混凝土。首先在固定水泥掺量下,基于干混试样最大堆积密度方法检测粉煤灰不同掺量对干混试样密度的影响,然后以试件7、14、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度为控制标准,研究粉煤灰掺量对细粒混凝土性能的影响。结果表明:水胶比为0.38、减水剂掺量为0.45%情况下,细粒混凝土最佳配合比为废弃超细砂掺量66.8%、水泥掺量16.6%、粉煤灰掺量16.6%;采用最佳配合比所制细粒混凝土的28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度均达到最优。XRD分析表明制备的细粒混凝土含有大量的水化硅酸钙和钙矾石等水化产物。与普通C20混凝土相比,单方超细砂细粒混凝土生产成本降低45.1%。研究成果为废弃超细砂资源化利用提供了有效途径。     

浅谈路面基层厂拌法施工工序的控制要点

通过水泥粉煤灰稳定碎石基层的施工实践,从施工材料、准备工作、施工、检测、养护等9个方面,对路面基层厂拌法施工工序的控制要点进行了探讨。     

粉煤灰与磷矿渣对水泥水化热及胶砂强度的影响

试验研究了单掺粉煤灰和复掺磷矿渣与粉煤灰(PF料)对水泥水化热及水泥胶砂强度的影响,结果表明:水泥水化热随粉煤灰和PF料掺量的增大而降低;与纯水泥相比,掺粉煤灰或PF料的水泥7 d水化热降低百分率均低于掺合料(粉煤灰、PF料)替代水泥的百分率;复掺PF料的胶砂抗压强度比单掺粉煤灰高,且PF料对延迟放热峰值出现时间比粉煤灰好。     

锂渣、钢渣高性能混凝土强度的试验研究

采用正交的试验方法,以混凝土强度3,7,28,90 d龄期的抗压强度和28 d龄期的劈裂抗拉强度作为评价指标。试验结果表明水胶比以0.27为最优,以28 d龄期为准,由试验确定的最佳锂渣和钢渣掺量分别为10%和20%,锂渣、钢渣高性能混凝土28d劈裂抗拉强度在一定程度上与其抗压强度呈现比例关系。在最优水胶比条件下,锂渣、钢渣高性能混凝土的28 d龄期及28 d龄期以后的抗压强度均高于常规混凝土和单掺锂渣混凝土,同时,7²8 d龄期的锂渣、钢渣混凝土强度增长幅度最大且最优。     

掺粉煤灰压实黄土环剪试验研究

为了探究掺粉煤灰压实黄土残余强度特性,采用HJ-1型环剪仪对不同含水率和不同粉煤灰掺量条件下的黄土进行试验研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增大,土样最大干密度近似呈线性减小,而最优含水率近似呈线性增加;平衡含水率以下,残余强度与掺灰量呈负相关,平衡含水率以上,残余强度与掺灰量呈正相关。在工程应用中,可以考虑用适量粉煤灰处理较湿土,以达到降低土体自重,同时增强残余强度的目的。     

复掺纤维和粉煤灰的面板混凝土性能研究

为了考察纤维和粉煤灰对面板混凝土力学性能和体积稳定性的影响,试验研究了复掺粉煤灰和纤维的面板混凝土力学性能、干缩性能以及早期抗裂性能,并与基准混凝土进行了对比。结果表明:复掺粉煤灰和纤维,可以同时发挥粉煤灰混凝土后期强度增长快的特点以及纤维抗裂增韧的效果,复掺粉煤灰和纤维的混凝土90 d龄期抗压强度接近基准混凝土,28 d和90 d劈拉强度和极限拉伸值超过基准混凝土。纤维和粉煤灰可以约束混凝土的干缩,复掺粉煤灰和纤维的混凝土干缩率明显低于基准混凝土干缩率。复掺纤维和粉煤灰减少了水泥浆体和混凝土早期的收缩,并抑制了裂纹的产生和发展,从而提高了硬化水泥浆体和混凝土的抗裂能力。     

三峡工程掺粉煤灰与矿渣微粉混凝土的性能

选择三峡工程使用的原材料，对单掺粉煤灰，单掺矿渣微粉和双掺粉煤灰与矿渣微粉的混凝土性能进行了试验，结果表明，掺入一定量的优势级粉煤灰可以降低混凝土的单用水量，在水胶比不变的情况下，可减少混凝土的胶凝材料用量，从而降低了混凝土的水化热温升，但是，掺粉煤灰的混凝土早期强度较低，而掺矿渣微粉的混凝土早期强度较高，但降低水化热温升的作用不如粉煤灰，如在混凝土中同时掺优质粉煤灰和矿渣微粉，可使混凝土的各项性能得到改善。     

第二龄期老混凝土与新混凝土粘结劈拉强度研究

实际工程混凝土浇筑意外中断时有发生,恢复浇筑新混凝土时,中断前的老混凝土很多处于第二龄期。为提高第二龄期老混凝土与新混凝土的粘结性能,通过采用不同水灰比水泥净浆和不同掺量粉煤灰水泥浆界面剂,研究不同水泥第二龄期老混凝土与新老混凝土7 d和28 d粘结劈拉强度的变化规律。结果表明:三种水泥混凝土粘结劈拉强度均随水泥净浆界面剂水灰比的增大而减小;水泥净浆(使用水泥为普通硅酸盐水泥)界面剂对普通硅酸盐水泥的粘结效果最好,次之为矿渣硅酸盐水泥,最差为复合硅酸盐水泥。界面剂中掺加粉煤灰可在一定程度上改善第二龄期老混凝土与新混凝土的粘结性能。     

巷道隔热喷射混凝土强度及导热性能试验研究

随着煤矿开采深度不断增加,巷道的高温热害问题尤为突出。在普通喷射混凝土中掺入陶粒、憎水玻化微珠、粉煤灰以及改变砂子的用量来设计正交试验,研究混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和导热系数的变化。试验结果表明:憎水玻化微珠是影响混凝土的导热系数、抗压、抗拉和抗折强度的主要因素,因此憎水玻化微珠掺量宜选在100%;陶粒是影响混凝土抗折强度的主要因素,贡献率高达60.61%,因此陶粒的掺量在20%最优;随着粉煤灰掺量的增大,导热系数先降低后增大,强度先提高后降低,因此粉煤灰掺量宜为20%;随着砂子用量的降低,导热系数一直在降低,抗压强度和抗拉强度先提高后降低,抗折强度一直在提高,因此砂子用量在571 kg/m³最优。     

洞庭湖区掺粉煤灰水泥土性能试验研究

采用粉煤灰代替部分水泥作为胶凝材料的水泥土桩法,近年来逐渐在软弱地基的加固处理中得到应用。针对洞庭湖区湖泊相淤泥质软弱地基加固处理问题,结合该区域某分洪闸地基处理工程,在室内开展了不同粉煤灰掺量的水泥土试件的无侧限抗压强度、含水率以及中心部位土样溶液pH值的测定试验,然后探讨建立了不同粉煤灰掺量的水泥土无侧限抗压强度的组合指数式模型。研究结果表明:水泥土试件无侧限抗压强度在60 d龄期前随着粉煤灰掺量的增加而降低,但在90 d龄期时,不同粉煤灰掺量的4组试件强度值较为接近;水泥土试件含水率在28 d龄期之后随着粉煤灰掺量的增加而增加;水泥土试件中心部位土样溶液的pH值始终随着粉煤灰掺量的增加而降低;采用组合指数式强度模型能较好地描述粉煤灰掺量和龄期对水泥土无侧限抗压强度增长规律的影响;通过对不同粉煤灰掺量水泥土桩方案进行比选,建议洞庭湖区水泥土中粉煤灰掺量应在20%左右为宜。