道路固化剂的研究

道路固化剂的研究

卓建平[1]2004年在《道路固化剂的研究》文中进行了进一步梳理本论文在试验研究的基础上,结合理论分析,论证了固化剂加固土强度形成的理论基础,提出了影响固化剂加固土的强度的关键性因素。在此基础上,通过系统的物理—力学性能、化学性质与微观结构性质的试验分析,揭示了固化剂加固土的路用性能和影响固化剂加固土强度的关键性因素,并同时与石灰加固土进行了对比分析,阐明了固化剂加固土强度形成的内在机理。固化剂是一种具有强度高、水稳性和冻稳性好的的基层和底基层加固材料。

李红梅[2]2011年在《新型固化剂加固土的试验研究》文中研究表明固化剂是掺加到土中能够与土发生一系列物理-化学反应的添加剂,它能改善和提高土的工程性质。本文主要针对国内固化剂加固土普遍存在强度低、性能差等缺点,在前人研究的基础上,对两种新型固化剂加固土的性能进行了初步试验研究,以获得高强度、稳定性好的新型固化剂材料,并应用于工程实践,推动我国加固土技术的发展,扩大我国加固土技术的应用范围和使用规模。试验主要选取了粉质土和砂性土,固化剂有国产某固化剂、托马斯水泥固化剂两种新型固化剂。研究的主要内容包括:(1)深入了解固化剂的起源、国内外应用现状、传统固化剂的弊端和存在的不足。研究常规固化剂的固化机理和作用原理,以及本文介绍的两种新型固化剂的作用机理和应用范围。室内试验方案有:含水量试验、液塑性试验、PH值测定试验、击实试验、无侧限抗压强度试验等,来研究固化剂的基本性能。(2)通过室内试验,得出土的含水量和干密度的关系、抗压强度和龄期的关系、抗压强度和压实度的关系、石子掺量和强度的关系、土样的应力-应变曲线的一系列关系,为固化剂在路基路面上的应用提供了现场施工的建议和依据。试验结果表明,国产某固化剂稳定粉质土、托马斯水泥固化剂稳定砂性土具有良好的稳定性和耐久性,拌合固化混合料强度随龄期稳定增长,随水泥掺量的增加强度提高。该试验研究对地基处理、路基路面、道路基层等工程应用有重要的理论与实践价值。(3)将固化剂分别应用到临沂某地区、缅甸某地区的道路基层上,通过工程实例验证相关的研究成果。临沂某地区工程尚未完工,缅甸某地区工程已经完工,并通过测试,各项指标均达到公路规程的要求。经过大量的试验分析和研究总结,本文室内试验总结出的无侧限抗压强度与压实度的关系曲线,可作为道路施工中的质量控制的参考依据。

朱志铎[3]2006年在《粉土路基稳定理论与工程应用技术研究》文中研究说明在粉土地区的高速公路建设中,从粉土的基本特性出发,寻求合适的稳定材料与稳定方法,分析交通荷载作用下稳定粉土路基变形特性,对高速公路设计与施工具有重要的理论意义和实际价值。本文结合江苏地区高速公路建设,对区域性粉土进行了大量室内试验工作,系统研究了粉土的工程特性。从提高粉土本身的强度着手,同时考虑粉土的水稳定性、抗收缩性等性能,深入研究了粉土的固化机理,提出了粉土固化材料的可能组分;通过室内初步选择试验、正交试验、优化试验和多种稳定材料的对比试验,结合固化剂与粉土相互作用的微观分析,得到高性能粉土固化剂(SEU-2型)的最佳配比;根据多种粉土稳定材料填筑路堤的实体试验,掺入4%SEU-2型固化剂的稳定粉土路基具有优良的物理力学性能和路用性能;针对粉土路基边坡的特性,通过室内外试验工作,研制成功既能有效地防治边坡冲刷破坏,又能有助于植物生长的液体固化剂(SEU-1型)。论文分析了交通荷载的特性,根据屈服面和加载面的概念和循环荷载下土体的变形特征改进了土体经典的弹塑性模型,以反映循环荷载作用下土体变形逐步累计的变化规律。运用FLAC3D中的FISH语言编制了相应的计算程序,分析了交通荷载作用下稳定粉土路基的叁维动力响应,研究了土体参数对路基变形的影响。论文最后还分析了盐通高速公路采用不同路基设计方案时的变形和应力,确定了最优设计方案。论文主要研究成果包括:1.系统研究了区域性粉土的基本特性,针对粉土路基稳定出现的问题,从增强粉土稳定的胶凝效应和填充效应出发,深入研究了粉土的固化机理。通过大量的室内外试验,成功研制了适合于区域粉土稳定的新型固化剂(SEU-2型),该固化剂不仅具有良好的物理力学性能和路用性能,而且具有较高的性价比。2.成功研制了适合于粉土路基边坡防护的液体固化剂(SEU-1型),该固化剂不仅能有效地防护粉土路基边坡冲刷破坏,而且能有助于植物的生长。3.根据交通荷载作用下道路结构的基本特性,提出了能够反映土体在重复荷载作用下变形特性的弹塑性模型,并运用FLAC~(3D)软件中的FISH语言编制了相应的计算程序,分析了土体的阻尼参数ξ_(min)、f_(min)、弹性模量、粘聚力和内摩擦角等参数对土体位移的影响。在单次半正弦荷载作用下,残余位移和土体的最大位移及其比值都随土体的阻尼参数ξ_(min)、f_(min)、弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增加而减小,在这些参数中,以粘聚力和内摩擦角对位移的影响最显着。在重复荷载作用下,土体在最初几次加卸载循环中的残余变形较大,随着循环次数的增加,加载压缩和卸载回弹变形逐渐接近,土体逐步表现出弹性变形的特点。4.对盐通高速公路稳定粉土路基的不同设计方案进行了动、静荷载下路基的变形和应力分析。在静力荷载下,路面位移和天然土层顶面处的应力在方案2时最小,其次为方案7,方案1、3、5计算结果相近;在压实土层顶面和天然土层顶面,不同方案的位移分布特征及大小顺序与路面相同,但数值较小;在荷载作用点应力最大,但随着深度应力很快衰减;在动力荷载下,由于阻尼的存在,路基中不同深度处的位移随时间迅速衰减,并具有相似的变化过程,不同方案的路基在2.5s后基本都达到应力稳定。综合分析,方案3(二灰土底基层+20cm 4%固化剂+40cm 6%石灰+压实土)为最优设计方案。

孙国龙[4]2012年在《辽宁省普通公路沥青路面固化土基层技术应用研究》文中研究表明由于人类文明的不断进步以及社会的飞速发展,使得房屋、公路等所需的自然资源日益增多。在人类不断开采这些自然资源的同时,自然环境遭到严重的破坏,如何开发利用一些环保的建筑材料成为当今人们关注的焦点问题。这些环保建筑材料不但要节约建设投资,更要保证工程质量成为新型建筑材料的发展趋势与方向。本论文通过室内试验,对固化土基层材料的路用性能以及力学性质进行研究,通过无侧限抗压强度试验、回弹模量试验、水稳定性试验、劈裂强度试验、抗冻稳定性试验以及低温收缩试验六个试验进行与常规半刚性基层材料水泥稳定砂砾基层材料的对比研究,揭示固化土基层材料的路用性能及力学性质。通过室内试验的研究,进行固化土基层材料路面结构模拟设计及验算,验证固化土基层作为新型路面基层材料的可行性,并对典型结构进行经济效益分析和社会效益分析。如固化土基层材料能够达到低等级公路路面基层材料的技术标准,那么在缺少砂砾石资源的地区具有广泛的应用前景与推广价值。考虑到固化土基层材料和施工技术的运用在我国刚刚开始,尚无相关的规范参考。虽然在全国范围内铺筑了一些固化土基层道路,但是没有形成完整成型的施工工艺和技术指导意见。因此,本文依托辽中河堤路和金山堡村路固化土基层材料施工过程,对固化土基层材料施工工艺进行总结,以期为今后的固化土基层技术的应用积累基础资料。本论文对固化土基层材料的研究虽然比较全面,但是对固化土基层沥青路面的应用研究只做了前期探索性的工作,本论文的研究成果希望可以为固化土基层材料的实际应用提供一定的参考与理论依据。

米吉福, 汪浩, 刘晶冰, 严辉[5]2017年在《土壤固化剂的研究及应用进展》文中研究指明土壤固化剂是一种能够改善和提高土壤工程技术性能的土木工程材料。综述了土壤固化剂的叁种分类方式,即按照形态、化学组成和作用机理划分,其中按照作用机理分类时可分为无机类土壤固化剂、离子类土壤固化剂、有机类土壤固化剂和生物酶类土壤固化剂,分别详细分析了此四类土壤固化剂的固化机理及一些典型产品的国内外研究现状。最后介绍了土壤固化剂在边坡固化、渠道防渗及道路工程领域的应用情况。

谭雪琴[6]2006年在《固化剂稳定风积沙路用性能研究》文中研究指明沙漠地区筑路条件特殊,当地材料以风积沙为主,基础材料单一,且工程性质差,目前仍未广泛地用作沙漠地区公路的铺筑材料。本文在系统地分析风积沙工程性质的前提下,自行研制了施工层用固化剂CU和结构层用固化剂CL,并以两种固化剂加固风积沙为研究对象,在对其力学、抗冻、干缩、温缩等性能指标测试的基础上,分析了两种固化剂稳定风积沙混合料各种性能的影响因素和内在规律,论证了固化剂稳定风积沙强度形成的内在机理,并进一步说明了其施工工艺。为风积沙用作沙漠地区公路路面材料提供了科学依据。

赵瑜隆[7]2014年在《SG-1型土壤固化剂稳定碎石土配合比设计及路用性能研究》文中进行了进一步梳理公路建设的飞速发展,带来了日益严重的原材料短缺问题。石料是我国路面基层的常用原材料,且所占比例较大。随着新建、改建、扩建公路项目的开工,优质石料的供应短缺问题逐渐显现出来。石料供应不足就会引起价格上涨,进而导致石料的大量开采,这不仅会对山体造成破坏,还会对生态环境造成威胁。为建立资源节约型和环境友好型社会,道路研究者逐渐将视线转移到土壤固化剂稳定类基层。土壤固化剂是一种新型环保、节能的材料,能够有效地改善土壤的物理—力学性质,使之具有较好的力学及路用性能。本文依托陕西省神木县重点通村公路项目,进行SG-1型土壤固化剂稳定碎石土在路面基层中的应用研究。本文首先检测了原材料性质,并分析了各类土壤固化剂的固化机理;通过研究级配粗细和无侧限抗压强度的关系,并推荐了适合SG-1型土壤固化剂稳定碎石土的级配范围;利用正交试验,对影响SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层强度的因素进行排序;通过室内试验,研究了SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层材料的力学性能、干缩性、水稳定性、抗冻性以及抗冲刷性等,并与水泥稳定碎石土、水泥稳定碎石进行对比;通过材料费用计算,分析其经济可行性。龄期为180d时,SG-1型土壤固化剂稳定碎石土(7%)力学性能与水泥稳定碎石土(7%)较为接近;但本文涉及的其它路用性能均优于水泥稳定碎石土(7%)。在抗冲刷性能、耐磨性方面,高剂量(18%)土壤固化剂稳定碎石土优于水泥稳定碎石(5%);而在水稳定性、抗冻性方面,接近于水泥稳定碎石(5%);其干缩性优于水泥稳定碎石土(7%),次于水泥稳定碎石(5%)。通过试验发现,SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层力学性能和路用性能良好,经济上可行,并且能够减少石料使用,保护环境。高剂量(18%)土壤固化剂稳定碎石土具有优越的力学性能,为解决不断增加的轴载问题开辟了道路。本文的研究成果对SG-1型土壤固化剂稳定碎石土基层设计和施工具有重要的指导价值。

罗莎[8]2007年在《固化剂改良土在堤防道路上的应用研究》文中研究说明固化剂改良土是近年发展起来的一种筑路新技术,并已在国内外某些公路工程中得到了应用,但在国内水利行业的堤防道路修筑中还未有运用。在固化剂改良土应用过程中,由于固化剂的种类、配比掺量、施工工艺等对成路质量有着很大影响,本文因此结合本市堤防道路特点,拟在深入研究固化剂改良土工程性质的基础上,开展堤防道路试验段施工,为该技术在水利行业的推广应用奠定了基础。论文首先针对堤防道路必须满足的基本技术要求,初选3种固化剂进行大量室内试验,分析了影响固化剂改良土工程性质的各种因素,设置不同固化剂种类、掺量、石子掺量、养护龄期、养护条件、压实度、干湿循环次数等初始条件,测试固化剂改良土的强度、水稳性、耐干湿循环能力、抗冻性能,详细研究了各初始条件与性能指标之间的相关关系,为工程施工提供了基本试验依据。由于实际工程中的施工工艺、实际条件与室内试验之间不可避免地存在一定差异,本文特通过两个试验段工程的应用效果,阐述了固化剂改良土在工程应用中的施工工艺,分析了影响道路质量的原因,提出了改进方案,并最终通过另一试验段成功验证了改进后的配比及工艺可行性。

胡代清, 郭建强, 钱继源, 纵向群, 刘玉成[9]2018年在《道路固化和抑尘的研究进展》文中研究表明从道路固化和抑尘的角度,介绍了国内外道路固化的方法及抑尘的研究进展。目前,道路固化主要可以分为无机结合料稳定粒料、土壤固化剂和新型高分子聚合物稳定材料;抑尘主要是洒水抑尘和化学抑尘。进而对目前国内道路固化和抑尘存在的问题进行了总结,结合国内外道路固化和抑尘的研究,提出了一种新型道路固化的应用研究方向。

席佳琦[10]2018年在《基于环氧沥青的路面增强热再生研究》文中研究说明沥青路面在使用过程中会发生老化现象从而导致其路用性能降低,这就对旧沥青混合料性能的恢复提出了要求。同时,考虑到某些道路在使用过程中的交通需求增大等因素,一些原有的沥青路面性能并不能够满足现今的需求,因此,为保障路面的正常使用,再生之后的沥青性能在恢复原有水平的基础上,还需要进一步得到增强。本文采用环氧沥青材料为改性剂,对沥青路面的增强热再生进行了研究。首先,对抽提出的老化沥青进行叁大指标试验,测定其材料使用性能,评价其老化程度,同时使用旋转薄膜烘箱模拟自然条件之下的老化,建立起旋转薄膜烘箱老化与自然条件老化之间的关系;选取合适的再生剂对老化沥青进行再生,加入不同掺量的再生剂以改善老化沥青的性能,检测不同掺量再生剂对于老化沥青的影响程度,确定再生剂的最佳掺量。结果表明,沥青在老化过程中针入度、延度发生了降低,而软化点发生了升高,性能发生降低,逐渐不满足规范的要求;在再生剂掺量为7%时,老化沥青的性能基本已经恢复到70#沥青的水平,再生剂A的最佳掺量为7%。其次,对不同成分比例的沥青路面再生用环氧改性剂进行研究,制备环氧改性剂;通过对性能指标的控制从而跟踪不同养护时间条件下不同掺量环氧改性剂对老化沥青的影响变化;进一步采用马歇尔试验得到最佳的环氧改性剂掺量。结果表明,环氧改性剂用固化剂A料与B料的最佳比例为0.8:1,环氧树脂与固化剂的最佳比例为1.4:1;在养护天数达到4天之后,环氧改性剂的固化反应已经初步完成,能够形成较强的强度,养护6天之后其固化反应才基本全部完成,强度基本不再增长;在环氧改性剂掺量达到20%时,沥青混合料的稳定度基本满足要求。最后,在确定环氧改性剂最佳掺量的基础上,将环氧改性剂与不同比例的再生剂掺入老化沥青,研究其材料性能变化;研究环氧改性剂与再生剂复掺后的旧沥青混合料的路用性能(高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性)变化,揭示了环氧改性剂与再生剂相互作用的内在规律;对影响沥青混合料性能的因素(养护时间、环氧改性剂掺量、再生剂掺量)进行参数敏感性分析。结果表明,环氧改性剂与再生剂复掺养护6天后,环氧改性剂中的环氧树脂与固化剂的反应才真正接近完成;环氧改性剂的掺加可以增强再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性;在环氧改性剂掺量固定为20%的条件下,再生剂掺量的增加会使得沥青混合料的高温稳定性和水稳定性变差,但其性能仍远超只使用再生剂进行再生的沥青混合料性能;养护时间和环氧改性剂掺量对沥青混合料性能的影响程度较高,且远大于再生剂掺量对沥青混合料性能的影响程度。

参考文献:

[1]. 道路固化剂的研究[D]. 卓建平. 长安大学. 2004

[2]. 新型固化剂加固土的试验研究[D]. 李红梅. 青岛理工大学. 2011

[3]. 粉土路基稳定理论与工程应用技术研究[D]. 朱志铎. 东南大学. 2006

[4]. 辽宁省普通公路沥青路面固化土基层技术应用研究[D]. 孙国龙. 沈阳建筑大学. 2012

[5]. 土壤固化剂的研究及应用进展[J]. 米吉福, 汪浩, 刘晶冰, 严辉. 材料导报. 2017

[6]. 固化剂稳定风积沙路用性能研究[D]. 谭雪琴. 长安大学. 2006

[7]. SG-1型土壤固化剂稳定碎石土配合比设计及路用性能研究[D]. 赵瑜隆. 长安大学. 2014

[8]. 固化剂改良土在堤防道路上的应用研究[D]. 罗莎. 天津大学. 2007

[9]. 道路固化和抑尘的研究进展[J]. 胡代清, 郭建强, 钱继源, 纵向群, 刘玉成. 黑龙江交通科技. 2018

[10]. 基于环氧沥青的路面增强热再生研究[D]. 席佳琦. 东南大学. 2018

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