【摘要】：半剛性基層具有強(qiáng)度高、剛度大,承載能力高和穩(wěn)定性好等特點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)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(fù)合材料的水泥穩(wěn)定碎石,容易因?yàn)榛旌狭蟽?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(jí)分散體系和非勻質(zhì)特性基礎(chǔ)上,分析了材料開裂破壞機(jī)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(shí)結(jié)構(gòu)”。為了實(shí)現(xiàn)該狀態(tài),提出了改善多級(jí)分散體系性能的分層次設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的兩階段設(shè)計(jì)方法,據(jù)此推薦混合料一級(jí)富余系數(shù)為1.2,二級(jí)富余系數(shù)為1.45,并對(duì)設(shè)計(jì)得到的混合料進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,量化評(píng)價(jià)了新拌膠凝材料和集料分布均勻性,對(duì)集料級(jí)配進(jìn)行分形表征,采用分形偏差值對(duì)級(jí)配變異性進(jìn)行評(píng)價(jià)。按照推薦設(shè)計(jì)方法,膠凝材料和級(jí)配變異系數(shù)分別減小19.2%和17.6%;其次,從力學(xué)性能、收縮性能和疲勞性能對(duì)混合料的綜合性能進(jìn)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(duì)界面過渡區(qū)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方法得到的混合料微觀結(jié)構(gòu)相對(duì)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(jī)理。綜上所述,研究分析了水泥穩(wěn)定類材料組成特點(diǎn)及開裂破壞機(jī)理,提出的砂漿裹附填充、懸浮骨架密實(shí)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(jì) 80 年代開始，半剛性基層幾十年實(shí)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(jí)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(shè)計(jì)和施工的整個(gè)過程，從混合料設(shè)計(jì)階段到原材料的運(yùn)輸、堆放以及拌和、攤鋪都會(huì)存在離析現(xiàn)象。2015 年 8 月 1
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U414

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2689427