水泥冷再生基层技术研究

论文摘要

水泥冷再生技术对于充分利用原路面材料,减少资源开采,降低维修养护成本具有重要的现实意义。但经过多年的工程实践后发现,按照规范进行设计的水泥冷再生混合料抗压强度偏低,路面长期路用性能不理想。所以有必要对水泥冷再生技术进行深入的研究,解决出现的问题。本文首先介绍了水泥冷再生技术的国内外研究现状,包括理论研究和工程实例。进而总结了影响水泥冷再生混合料路用性能的影响因素,详细探讨了目前我国在水泥冷再生技术研究方面存在的问题及原因。在国内外水泥冷再生技术研究的基础上,通过对水泥冷再生基层材料级配分析、强度试验、干缩试验和破坏形态等内容的系统研究,为水泥冷再生技术在我国等级公路中的应用提供理论基础。其次,采用重型击实和旋转压实试验来研究旧料压实性能和含水量对旧料强度与干缩性能的影响。研究结果表明,本次研究所用旧料的压实性能与新料相差很大,不能以最大干密度处的含水量作为最佳含水量,而应以强度与干缩性能的平衡来最终确定旧料的最佳含水量。本文通过试验表明,用旋转压实试验方法来确定旧料最佳含水量比重型击实试验方法更加合适。通过对旧料抗压强度性能与破坏形态的研究,得出旧料满足交通荷载时所需达到的最佳水泥掺量。再次,针对旧料干缩性能不足的问题,研究膨胀剂、高效减水剂和粉煤灰三种添加剂对旧料干缩性能的改善作用。研究表明,粉煤灰和膨胀在一定的掺量下都可降低旧料干缩应变,提高旧料的干缩性能。而高效减水剂虽然可降低旧料最大干缩应变,但却增大了旧料早期的干缩应变,加大了旧料早期开裂的风险,因此高效减水剂在再生基层中的使用应慎重,必须保证充足的早期养护。最后,对研究成果做了总结,并利用上面的实证结论,对水泥冷再生基层技术提出了进一步的研究方向。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 水泥冷再生基层技术
• 1.2 国内外冷再生技术研究现状
• 1.2.1 国外冷再生技术发展状况
• 1.2.2 国外冷再生工程案例
• 1.2.3 国内冷再生技术发展状况
• 1.2.4 国内冷再生工程案例
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 2 水泥冷再生混合料路用性能分析
• 2.1 水泥冷再生基层混合料路用性能的影响因素
• 2.1.1 水泥掺量
• 2.1.2 材料级配
• 2.1.3 回收沥青路面材料
• 2.1.4 最佳含水量
• 2.1.5 压实密度
• 2.1.6 养护条件
• 2.2 水泥冷再生基层混合料路用性能
• 2.2.1 力学性能
• 2.2.2 干缩性能
• 2.2.3 其他性能
• 2.3 分析
• 3 水泥冷再生基层配合比设计
• 3.1 冷再生原料特性
• 3.1.1 集料表面特性
• 3.1.2 集料吸水率
• 3.1.3 旧料级配分析
• 3.2 旧料压实性能研究
• 3.2.1 重型击实试验
• 3.2.2 旋转压实试验
• 3.2.3 含水量对旧料强度与干缩性能的影响
• 3.2.4 最佳含水量与最佳干密度
• 3.3 新料击实试验
• 4 无侧限抗压强度研究
• 4.1 水泥为添加剂的强度形成机理
• 4.2 试验方式
• 4.3 养生方式
• 4.4 新旧料无侧限抗压强度对比分析
• 4.4.1 不同养生条件下，水泥掺量对新旧料强度的影响
• 4.4.2 不同养生温度下，水泥掺量对新旧料强度的影响
• 4.4.3 不同养生时间下，水泥掺量对旧料强度的影响
• 4.4.4 含水量对新旧料抗压强度的影响对比
• 4.5 本章结论
• 5 旧料破坏形态分析
• 5.1 抗压强度研究
• 5.2 变形能力研究
• 6 干缩性能研究
• 6.1 试验方法
• 6.2 新旧料养生与干缩试验时间
• 6.3 新旧料干缩性能对比研究
• 6.4 不同添加剂对旧料干缩性能的影响
• 6.4.1 膨胀剂对旧料干缩性能的影响
• 6.4.2 高效减水剂对旧料干缩性能的影响
• 6.4.3 粉煤灰对旧料干缩性能的影响
• 6.4.4 不同添加剂对比研究
• 6.5 本章结论
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目
• C. 试验相关性能测试结果