【摘要】：半柔性路面材料是一種在高連通大孔隙的基體瀝青混合料中(空隙率在20%~35%)灌入具有特殊性能的水泥砂漿而復(fù)合形成的路面材料。半柔性路面兼具瀝青混凝土路面的柔性和水泥混凝土路面的剛性,其特點(diǎn)是擁有良好抗車轍性能的同時又比水泥混凝土路面具有更好的整體性和較低的剛性。然而半柔性路面內(nèi)部灌注的水泥砂漿由于材料本身特性加上外界環(huán)境因素的作用,會導(dǎo)致半柔性路面材料發(fā)生收縮變形進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。為了研究半柔性路面材料的收縮特性,本文在基于文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,利用體積法研究了半柔性路面的材料設(shè)計,成功設(shè)計出符合目標(biāo)空隙率的大孔隙瀝青混合料,并對其空隙率和砂漿灌注率進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。通過分析水泥基材料的收縮類型,結(jié)合半柔性路面材料自身特性,總結(jié)出半柔性路面材料的主要收縮類型為化學(xué)收縮、塑性收縮、自收縮、干燥收縮和溫度收縮。選定自收縮和干燥收縮作為論文的主要研究對象,根據(jù)半柔性路面材料自身特性,參考現(xiàn)有的收縮變形測定方法,經(jīng)修正得出半柔性路面材料自收縮和干縮變形測量的試驗(yàn)方法。通過分析半柔性路面材料的收縮成因,選擇設(shè)計空隙率,砂漿水膠比和灌漿料類型三個設(shè)計參數(shù),從水泥砂漿的收縮變形規(guī)律出發(fā),研究半柔性路面材料的收縮特性,以弄清各參數(shù)對半柔性路面材料收縮變形的影響規(guī)律以及自收縮和干縮之間的關(guān)系,并從材料設(shè)計上對改善自收縮和干縮變形提出建議。參考水泥基材料的收縮模型,探討了半柔性路面材料的收縮預(yù)測模型。通過文獻(xiàn)調(diào)研和一系列試驗(yàn)的進(jìn)行,本文制備出對應(yīng)不同收縮試驗(yàn)的半柔性試件,確定了合理的收縮試驗(yàn)方法。通過對水泥砂漿和半柔性試件的收縮變形的測量和分析,得出的主要結(jié)論有:水泥砂漿是導(dǎo)致半柔性路面材料自收縮和干縮的主要因素;半柔性路面材料的干縮變形大于自收縮變形;半柔性路面材料的干縮變形隨著水膠比增大而增大;設(shè)計空隙率越大,半柔性路面材料的自收縮變形和干縮變形越大;不同類型灌漿料對于半柔性路面材料的干縮變形影響較為明顯;建議從提高設(shè)計空隙率降低水膠比的方向進(jìn)行材料優(yōu)化設(shè)計以改善自收縮和干縮變形。通過對現(xiàn)有水泥漿自收縮模型修正得出了半柔性路面材料的自收縮模型;一元對數(shù)回歸分析對半柔性路面材料干縮變形隨時間變化規(guī)律具有良好的表征效果。
【圖文】：

（a） （b）圖 1-1 半柔性路面裂縫問題1.1.2 收縮特性的研究意義當(dāng)前國內(nèi)瀝青混凝土路面應(yīng)用較為廣泛，，而瀝青混凝土路面在重載和高溫作用下，車轍問題較為嚴(yán)重，這是瀝青混凝土路面一大弊端。相較于瀝青混凝土路面，半柔性路面具有良好的抗車轍性能，因此適用于高溫氣候下的重載、靜載路段，并且在路面材料生產(chǎn)階段減少了瀝青的用量，更加節(jié)能環(huán)保。相對于水泥混凝土路面，半柔性路面的整體性高、剛度小，以致行車舒適且避免了水泥混凝土路面由于剛度高、板塊性強(qiáng)而產(chǎn)生的混凝土板破壞和接縫破壞。半柔性路面能夠克服瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面的主要缺陷，盡管其自身仍存在一些問題，但不可否認(rèn)其具有重要的工程應(yīng)用價值和研究價值。本文先從半柔性路面材料設(shè)計角度出發(fā)，對當(dāng)前理論研究中所采取的配合比設(shè)計方法進(jìn)行驗(yàn)證，并成功設(shè)計出符合要求的半柔性路面材料。針對裂縫這一半柔性路面主要的破壞形式，本文著重對在外界環(huán)境條件作用下，由于材料自身特性造成半柔性路面收縮裂縫的收縮變形進(jìn)行研究。在對半柔性路面材料進(jìn)行設(shè)計并成功驗(yàn)證相關(guān)性能之后，

技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414

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本文編號：2588556