【摘要】：公路半剛性基層收縮開(kāi)裂是路面諸多病害產(chǎn)生的重要原因之一,水泥穩(wěn)定碎石是主要的半剛性基層材料,摻加纖維是改善水泥穩(wěn)定碎石路用性能主要方法之一,但目前的有關(guān)成果需要進(jìn)一步豐富和完善,為提高半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)使用壽命和品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。本文以江蘇省高等級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層建設(shè)現(xiàn)狀為背景,開(kāi)展物理試驗(yàn)研究,分析獲得纖維水泥穩(wěn)定碎石混合料適宜的拌和工藝,提出拌和效果判定方法,在此基礎(chǔ)上,研究了聚酯纖維徑變對(duì)水泥穩(wěn)定碎石收縮及力學(xué)性能影響變化規(guī)律,并分析了其作用機(jī)理;運(yùn)用ANSYS建模分析了在車(chē)輛荷載、溫度作用及其共同作用下,纖維徑變對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)力以及路表變形影響的基本規(guī)律,分析獲得聚酯纖維最優(yōu)直徑,提出確定最優(yōu)直徑的方法;最后,結(jié)合試驗(yàn)路進(jìn)行了驗(yàn)證,并評(píng)價(jià)了聚酯纖維水泥穩(wěn)定碎石(PETCSM)基層應(yīng)用效果。主要取得以下研究成果及結(jié)論:(1)提出了基于宏觀觀測(cè)與試件性能穩(wěn)定性評(píng)價(jià)相結(jié)合的纖維水泥穩(wěn)定碎石拌和效果判定方法,分析總結(jié)了適宜的纖維水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和工藝。(2)纖維質(zhì)量、長(zhǎng)度相同情況下,隨著纖維直徑的增加,PETCSM干縮系數(shù)表現(xiàn)為先降低后上升(纖維直徑約在35μm處出現(xiàn)谷值),溫縮系數(shù)呈線性增長(zhǎng)的趨勢(shì),無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度均呈線性降低的趨勢(shì),抗壓回彈模量基本不變。(3)對(duì)于PETCSM路面結(jié)構(gòu)而言,隨著纖維直徑的增加,基層應(yīng)力、路表變形在車(chē)輛荷載作用下均呈細(xì)微波動(dòng),無(wú)一定規(guī)律性;在溫度作用或兩種荷載共同作用下均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì),即溫度作用相對(duì)于車(chē)輛荷載作用對(duì)基層應(yīng)力起主導(dǎo)作用。(4)提出了PETCSM適宜的纖維直徑應(yīng)用范圍是20μm~35μm,最優(yōu)纖維直徑為20μm,以及以7d溫縮系數(shù)、28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主控判定指標(biāo),干縮系數(shù)為輔助判定指標(biāo)的最優(yōu)纖維直徑的確定方法。(5)聚酯纖維的摻加可以減小水泥穩(wěn)定碎石基層雙輪跡線中軸線處、輪跡線處應(yīng)變變化幅度,表明纖維的摻加可以有效減小水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)力,提高其抗裂性能。
【圖文】：

和時(shí)間等主要工藝參數(shù)對(duì) PETCSM 混合料拌和定方法，其次，，從 PETCSM 收縮性能、力學(xué)性案，在水泥穩(wěn)定碎石材料中摻加不同直徑的聚酯干縮系數(shù)、溫縮系數(shù)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)規(guī)律及其根本作用機(jī)理，從而探討聚酯纖維徑產(chǎn)生的影響。等級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用現(xiàn)狀ement-stabilized Macadam Base foiangsu Province）概況亞洲大陸東岸中緯度地帶，介于東經(jīng) 116°18′°20′之間，屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，處在亞熱帶和、蘇北灌溉總渠一線為界，以北地區(qū)屬暖溫帶濕屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。

2 纖維徑變影響 PETCSM 收縮及力學(xué)性能試驗(yàn)研究2.3 原材料指標(biāo)及混合料配合比設(shè)計(jì)（Raw Material Index andMixture Ratio Design）2.3.1 原材料指標(biāo)（1）聚酯纖維試驗(yàn)用聚酯纖維（圖 2-2 所示）呈單絲束狀，其斷面形式為圓形，直徑分別為 20μm、35μm、70μm、105μm，長(zhǎng)度為 5cm，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 2-5。表 2-5 聚酯纖維技術(shù)指標(biāo)Table 2-5 Technical index of polyester fiber比重/（g/cm3）熔點(diǎn)/℃熱傳導(dǎo)性 抗酸堿性延伸率/%抗拉強(qiáng)度/MPa彈性模量/MPa熱膨脹系數(shù)/（10-6/℃）1.36 >250 低 強(qiáng) 35 960 ≥9000 5~6
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2595053