聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石材料路用性能研究
本文關(guān)鍵詞:聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石材料路用性能研究
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【摘要】:我國(guó)交通不斷發(fā)展,人們對(duì)提高道路路用性能的呼聲也越來越高。目前,水泥穩(wěn)定碎石是我國(guó)公路建設(shè)中主要的半剛性基層材料,它具有強(qiáng)度高,剛度大,整體性強(qiáng)、水穩(wěn)性和抗凍性好以及抗行車疲勞性能較好的特點(diǎn),因此,已被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)公路、城市道路和機(jī)場(chǎng)道路。但是以水泥穩(wěn)定碎石為基層的半剛性基層路面也有一定的缺陷,如抗拉強(qiáng)度較低,脆性大,柔性低,在溫度驟降、水分減少等外因作用下極易產(chǎn)生收縮,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,反射到路面面層,破壞了路面的整體性和連續(xù)性,更嚴(yán)重的是使得路表水通過路面裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu),甚至深入土基,從而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)過早破壞。本論文結(jié)合安徽省交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司科研項(xiàng)目《聚乙烯醇纖維增強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層研究》,針對(duì)高等級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層開裂的破壞現(xiàn)狀,在調(diào)研國(guó)內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上,選取合適種類聚合物—聚乙烯醇纖維(PVA)。通過大量的理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)試驗(yàn),研究摻聚乙烯醇纖維(PVA)的水泥穩(wěn)定碎石基層材料的干縮變形、溫縮變形、回彈模量、劈裂強(qiáng)度以及劈裂疲勞等物理力學(xué)性能與聚乙烯醇纖維(PVA)摻入量和摻入長(zhǎng)度等影響因素之間的關(guān)系及變化規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上研究摻聚乙烯醇纖維(PVA)水泥穩(wěn)定碎石基層的疲勞壽命。通過研究得出:1)摻入聚乙烯醇纖維后,水泥穩(wěn)定碎石材料的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均得到了不同程度的提高,但增加的幅度都很小。隨著聚乙烯醇纖維長(zhǎng)度的增加,其強(qiáng)度也有明顯提高。2)摻入聚乙烯醇纖維后,水泥穩(wěn)定碎石材料的抗壓回彈模量能夠得到降低。并且摻入聚乙烯醇纖維的水泥穩(wěn)定碎石材料隨著聚乙烯醇纖維的摻加其抗壓回彈模量呈線性下降趨勢(shì),說明聚乙烯醇纖維對(duì)降低水泥穩(wěn)定碎石材料的抗壓回彈模量是有效果的。3)摻入聚乙烯醇纖維能夠有效提高水泥穩(wěn)定碎石材料的抗彎拉強(qiáng)度。且隨著聚乙烯醇纖維的長(zhǎng)度增加,其影響效果更為明顯。4)干縮試驗(yàn)結(jié)果表明,摻加聚乙烯醇纖維的水泥穩(wěn)定碎石材料在不同齡期的平均干縮系數(shù)都比同齡期普通水泥穩(wěn)定碎石材料小,說明摻入聚乙烯醇纖維對(duì)于改善水泥穩(wěn)定碎石基層的干縮性能有好的影響;干縮系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果與試驗(yàn)過程中的失水率有較大的關(guān)系,失水率較小時(shí),平均干縮系數(shù)也較小,影響到試驗(yàn)結(jié)論;溫縮試驗(yàn)結(jié)果表明,摻加不同長(zhǎng)度聚乙烯醇纖維的水泥穩(wěn)定碎石材料的溫縮系數(shù)比同齡期普通水泥穩(wěn)定碎石材料小,說明摻入聚乙烯醇纖維對(duì)于改善水泥穩(wěn)定碎石基層的溫縮性能有較大影響;5)聚乙烯醇纖維對(duì)水泥穩(wěn)定碎石的疲勞性能有影響。
【關(guān)鍵詞】:水泥穩(wěn)定碎石 聚乙烯醇纖維 基層 強(qiáng)度 疲勞
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U414
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 課題來源11-12
- 1.2 目的及意義12
- 1.3 研究應(yīng)用現(xiàn)狀12-15
- 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容及擬解決的問題和預(yù)期效果15-18
- 第二章 原材料性能試驗(yàn)與試驗(yàn)方案18-27
- 2.1 路面基層的性能要求18-19
- 2.2 原材料性質(zhì)19-21
- 2.2.1 水泥19
- 2.2.2 集料19-20
- 2.2.3 聚乙烯醇纖維20-21
- 2.3 試驗(yàn)方案21-25
- 2.3.1 劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)21-22
- 2.3.2 抗彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)22
- 2.3.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)22-23
- 2.3.4 干縮試驗(yàn)23-24
- 2.3.5 溫縮試驗(yàn)24-25
- 2.4 試件的成型及養(yǎng)護(hù)25-26
- 2.5 小結(jié)26-27
- 第三章 PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石材料力學(xué)性能分析27-35
- 3.1 聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石拌合試驗(yàn)27-28
- 3.2 劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)28-29
- 3.2.1 聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石的劈裂強(qiáng)度28-29
- 3.2.2 摻聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石的劈裂強(qiáng)度對(duì)比29
- 3.3 抗彎拉強(qiáng)度29-31
- 3.4 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)31-32
- 3.5 抗壓回彈模量試驗(yàn)32-34
- 3.5.1 聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石的抗壓回彈模量試驗(yàn)結(jié)果32-34
- 3.5.2 不同長(zhǎng)度聚乙烯醇纖維的水泥穩(wěn)定碎石材料的抗壓回彈模量對(duì)比結(jié)果34
- 3.6 小結(jié)34-35
- 第四章 聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石材料收縮性能分析35-46
- 4.1 干燥收縮35-37
- 4.1.1 干燥收縮機(jī)理35-36
- 4.1.2 干縮的影響因素36-37
- 4.2 干縮試驗(yàn)37-41
- 4.2.1 干縮試驗(yàn)試件制作37-38
- 4.2.2 干縮試驗(yàn)結(jié)果38-39
- 4.2.3 干縮系數(shù)影響因素分析39-41
- 4.3 溫縮試驗(yàn)41-44
- 4.3.1 溫度收縮41-43
- 4.3.2 聚乙烯醇纖維水泥泥穩(wěn)定碎石的溫縮性能43-44
- 4.4 小結(jié)44-46
- 第五章 聚乙烯醇纖維水泥穩(wěn)定碎石材料疲勞性能46-56
- 5.1 疲勞試驗(yàn)46-47
- 5.2 疲勞試驗(yàn)47
- 5.2.1 試驗(yàn)預(yù)期47
- 5.2.2 試驗(yàn)方案47
- 5.2.3 試驗(yàn)方法47
- 5.3 疲勞試驗(yàn)結(jié)果47-50
- 5.4 疲勞方程50-53
- 5.5 疲勞壽命對(duì)比53-55
- 5.6 小結(jié)55-56
- 第六章 試驗(yàn)路工程施工56-63
- 6.1 試驗(yàn)路簡(jiǎn)介56-57
- 6.1.1 試驗(yàn)路方案選定56-57
- 6.2 試驗(yàn)路施工57-60
- 6.3 試驗(yàn)路檢測(cè)60-62
- 6.3.1 試驗(yàn)路檢測(cè)結(jié)果60-62
- 6.4 小結(jié)62-63
- 第七章 結(jié)論與展望63-65
- 7.1 主要結(jié)論63-64
- 7.2 研究展望64-65
- 參考文獻(xiàn)65-68
- 致謝68-69
- 在學(xué)期間發(fā)表的論文69
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