發(fā)布時間：2018-10-22 14:31

【摘要】：半剛性基層具有整體性好,強度高,造價低等優(yōu)點,我國高級公路中絕大部分高等級瀝青路面道路都采用半剛性基層。隨著道路投入使用,道路基層損傷不斷惡化,逐漸發(fā)展成影響正常運營的病害。目前道路病害的無損檢測方法主要是探地雷達,探地雷達檢測只能檢測路基空洞、脫空等較大范圍的病害,對于道路基層損傷檢測難度較大。一般地,道路半剛性基層出現(xiàn)損傷與半剛性基層的含水狀態(tài)也是緊密相關。檢測道路基層的含水狀態(tài)可以評估基層的損傷狀況,從而實現(xiàn)基層損傷檢測。聲發(fā)射在損傷檢測上具有先天優(yōu)勢,是一種被動的無損檢測方法,因此本文利用聲發(fā)射技術對半剛性基層含水狀態(tài)進行研究。(1)為了尋求骨架密實型半剛性基層受壓破壞全過程的聲發(fā)射判據(jù),采用TYE型壓力實驗機和聲發(fā)射系統(tǒng),對骨架密實型半剛性基層圓柱體試件進行單軸抗壓試驗,采集了試件受壓破壞全過程的聲發(fā)射信號,分析了AE振鈴計數(shù),累積能量和幅值等聲發(fā)射信號特征。結果表明:振鈴計數(shù)和累積能量可以反映骨架密實型半剛性基層受壓破壞的過程,其破壞過程主要經(jīng)歷3個階段:初始發(fā)展階段、穩(wěn)定增長階段和失穩(wěn)階段,各階段的轉(zhuǎn)折點大約分別在極限荷載的25%和85%處;聲發(fā)射b值變化情況可以表明試件的受力狀態(tài),也可以作為試件破壞的前兆,當b值大于3.5時,表明試件為初始發(fā)展階段;當b值穩(wěn)定在1-2之間,表明試件處在穩(wěn)定增長階段,當b值出現(xiàn)波動或上升,表明試件處于失穩(wěn)破壞階段;不同布置方案的聲發(fā)射信號分析表明,抗壓試驗的聲發(fā)射檢測時宜采用腰部布置方案。(2)研究表明水是半剛性基層發(fā)生病害的重要原因,因此測試或判斷道路基層的含水狀態(tài)對于評估道路的病害情況有重要作用,現(xiàn)有的測試半剛性基層含水量的方法主要是鉆芯取樣等有損檢測方法,聲發(fā)射技術是典型的無損檢測方法,為了通過聲發(fā)射信號特征判斷半剛性基層含水狀態(tài),采用TYE型壓力實驗機,對干燥狀態(tài),自然狀態(tài)和飽水狀態(tài)的半剛性基層試塊進行彎拉試驗,采集彎拉試驗過程聲發(fā)射信號,得到不同含水量試件的AE傳播特性曲線、峰值頻率曲線和AE信號參數(shù)曲線。結果表明:標準養(yǎng)護90d的半剛性基層試件的AE波速約為1650 m/s,含水量過大或過小均會降低半剛性基層的AE信號的傳播速度,且隨著含水量的增大,AE信號的衰減增大;隨著半剛性基層梁試件的含水量的增加,其斷裂的累計AE能量減小;半剛性基層梁試件含水量過大或過小均會降低其開裂的相對應力;半剛性基層梁試件開裂時峰值頻率主要集中在8-40kHz和80-120 kHz兩頻帶上,含水量過高或過低均會提高半剛性基層AE信號的低頻分量比例。(3)用聲發(fā)射檢測技術,采集不同含水狀態(tài)半剛性基層圓柱體試件抗壓過程的聲發(fā)射信號,將聲發(fā)射速率過程理論和開裂模式分類的聲發(fā)射理論引入到半剛性基層的聲發(fā)射檢測中。運用聲發(fā)射速率過程理論分析發(fā)現(xiàn):半剛性基層含水可以被認為是半剛性基層的一種損傷,可以作為損傷檢測的一項評價指標,但是對于干燥的半剛性基層不宜采用聲發(fā)射速率理論進行損傷評價;運用開裂模式分類的聲發(fā)射理論,分析了水對半剛性基層抗壓性能影響的作用機理發(fā)現(xiàn):水在半剛性基層中一方面弱化了凝膠材料強度,另一方面起到了潤滑作用,相比水對半剛性基層的強度弱化作用,其潤滑作用更為明顯。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：U416.223

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本文編號：2287428