【摘要】：半剛性基層具有強度高、剛度大,承載能力高和穩(wěn)定性好等特點,但在實際應用中會發(fā)生很多病害,主要表現(xiàn)為收縮開裂和疲勞破壞。究其原因,作為一種多相復合材料的水泥穩(wěn)定碎石,容易因為混合料內(nèi)部膠凝材料和集料的分布不均勻產(chǎn)生薄弱結(jié)合面,在荷載和環(huán)境耦合作用下產(chǎn)生局部損壞,最終發(fā)展為整體性破壞。本文在水泥穩(wěn)定碎石多級分散體系和非勻質(zhì)特性基礎上,分析了材料開裂破壞機理,提出了改善混合料均勻性和界面狀態(tài)的理想結(jié)構(gòu)組成—“砂漿裹附填充、懸浮骨架密實結(jié)構(gòu)”。為了實現(xiàn)該狀態(tài),提出了改善多級分散體系性能的分層次設計思想,以及為減少界面缺陷提出的包含水泥砂漿和水泥穩(wěn)定碎石混合料設計的兩階段設計方法,據(jù)此推薦混合料一級富余系數(shù)為1.2,二級富余系數(shù)為1.45,并對設計得到的混合料進行評價。首先,量化評價了新拌膠凝材料和集料分布均勻性,對集料級配進行分形表征,采用分形偏差值對級配變異性進行評價。按照推薦設計方法,膠凝材料和級配變異系數(shù)分別減小19.2%和17.6%;其次,從力學性能、收縮性能和疲勞性能對混合料的綜合性能進行了研究,發(fā)現(xiàn)混合料性能均得到不同程度的改善;最后,通過SEM-EDS和顯微硬度,從界面特性、微觀生成物角度對界面過渡區(qū)進行了分析。結(jié)果表明,該設計方法得到的混合料微觀結(jié)構(gòu)相對致密、缺陷較少,過渡區(qū)厚度減小約27.3%,顯微硬度提高約13.8%,揭示了混合料性能提升的微觀機理。綜上所述,研究分析了水泥穩(wěn)定類材料組成特點及開裂破壞機理,提出的砂漿裹附填充、懸浮骨架密實結(jié)構(gòu),改善了混合料均勻性和界面狀態(tài),材料性能均得到不同程度提升,為減少低膠凝物質(zhì)混合料組成缺陷和改善抗裂性能提供了參考。
【圖文】：

圖 1.1 國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030 年）自 20 世紀 80 年代開始，半剛性基層幾十年實踐總結(jié)，采用半剛性材料修筑路建成的高速公路，，98%左右高等級瀝青混

圖 1.3 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫及面層反射裂縫水泥穩(wěn)定碎石發(fā)生離析和不均勻，伴隨著路面設計和施工的整個過程，從混合料設計階段到原材料的運輸、堆放以及拌和、攤鋪都會存在離析現(xiàn)象。2015 年 8 月 1
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U414

【參考文獻】

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1 李智;陳思宇;;基于虛擬抗壓試驗的瀝青混合料質(zhì)量均勻性評價方法研究[J];土木工程學報;2015年S1期

2 楊博;鄭健龍;劉宏富;查旭東;張銳;;瀝青混合料級配離析定量評價劃分標準的研究與探討[J];建筑材料學報;2015年06期

3 王振;彭勇;楊友良;楊天舒;;瀝青混合料集料均勻性評價方法研究[J];華東公路;2014年01期

4 張英杰;;EDTA滴定法測定水泥穩(wěn)定碎石中水泥劑量注意的問題[J];交通世界(建養(yǎng).機械);2013年07期

5 陳勇鴻;孫艷華;高伏良;吳超凡;;水泥穩(wěn)定鋼渣—碎石道路基層材料干縮性質(zhì)試驗研究[J];公路工程;2012年05期

6 張君;陳浩宇;侯東偉;;水泥凈漿、砂漿及混凝土早期收縮與內(nèi)部濕度發(fā)展分析[J];建筑材料學報;2011年03期

7 馮德成;陳亮亮;魏文鼎;;集料比表面積計算在水泥穩(wěn)定砂礫配合比設計中的應用[J];公路;2010年12期

8 嚴士軍;李平;程迪勝;;SBR膠乳改善水泥穩(wěn)定碎石材料性能的機理研究[J];交通標準化;2010年17期

9 李明杰;蔣應軍;戴經(jīng)梁;;水泥穩(wěn)定碎石縮裂機理及在級配設計中應用[J];武漢理工大學學報;2010年03期

10 徐永麗;于曉坤;王峰;;水泥穩(wěn)定碎石骨架密實結(jié)構(gòu)的合理級配[J];東北林業(yè)大學學報;2009年08期

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4 張嗄吱;考慮抗裂性的水泥穩(wěn)定類材料配合比設計方法研究[D];長安大學;2001年

5 蔣應軍;水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治研究[D];長安大學;2001年

本文編號：2689427