抗裂性水泥稳定砂砾基层材料的试验研究

论文摘要

水泥稳定砂砾材料已经广泛的应用于公路路面基层的铺筑,和其它半刚性基层材料一样,用水泥稳定砂砾铺筑基层的路面也容易产生裂缝。为阻止或延缓水泥稳定砂砾基层路面裂缝的产生,论文根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中的骨架密实级配范围是以水泥稳定碎石为研究对象提出的这一情况,以天然砂砾为研究对象,采用逐级填充插捣试验与理论计算Ⅰ法相结合的方法确定了水泥稳定砂砾骨架密实型级配,提出水泥稳定砂砾骨架密实型级配范围,补充了《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中骨架密实型水泥稳定类砂砾集料级配,并且根据水泥稳定砂砾骨架密实型级配范围中4.75mm筛孔的通过率划分了水泥稳定砂砾基层材料各组成结构类型。在此基础上研究了不同组成结构类型、不同水泥剂量水泥稳定砂砾混合料的强度和刚度特性,采用支架法进行了水泥稳定砂砾基层材料的干燥收缩试验,采用应变片电测法进行了水泥稳定砂砾基层材料的温度收缩试验。试验结果表明,随着水泥剂量的增加水泥稳定砂砾基层材料的平均干缩系数增大,平均温缩系数先减小后增大;三种组成结构类型的干缩抗裂性能的优劣次序为GK＞GM＞XM,温缩抗裂性能优劣次序为GM＞GK＞XM。根据试验结果确定了合理的水泥稳定砂砾基层材料配合比,提出了水泥稳定砂砾基层材料的弯拉模量和弯拉强度设计参数推荐值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 国内外概况及发展趋势
• 1.2.1 干缩特性研究现状
• 1.2.2 温缩特性研究现状
• 1.3 主要研究内容、技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 水泥稳定砂砾基层结构类型的划分
• 2.1 原材料试验
• 2.2 正交设计
• 2.2.1 因素水平与试验方案
• 2.2.2 试验结果分析
• 2.3 级配原理
• 2.3.1 最大密度曲线理论
• 2.3.2 粒子干涉理论
• 2.4 水泥稳定砂砾骨架密实级配范围
• 2.4.1 粗集料级配的确定
• 2.4.2 细集料级配的确定
• 2.4.3 粗、细集料最佳比例的确定
• 2.5 本章小结
• 3 水泥稳定砂砾基层材料力学特性
• 3.1 强度
• 3.1.1 无侧限抗压强度
• 3.1.2 劈裂（间接抗拉）强度
• 3.1.3 抗弯拉强度
• 3.2 刚度
• 3.2.1 抗压回弹模量
• 3.2.2 抗弯拉模量
• 3.3 本章小结
• 4 水泥稳定砂砾基层材料抗裂性能
• 4.1 收缩试验方法简介
• 4.1.1 支架法
• 4.1.2 振弦应变传感器法
• 4.1.3 应变片电测法
• 4.2 试验方案
• 4.3 试件成型及养生条件
• 4.4 干燥收缩性能
• 4.4.1 干燥收缩机理
• 4.4.2 干燥收缩试验
• 4.4.3 干燥收缩试验结果
• 4.4.4 干燥收缩试验结果分析
• 4.5 温度收缩性能
• 4.5.1 温度收缩机理
• 4.5.2 温度收缩试验
• 4.5.3 温度收缩试验结果
• 4.5.4 温度收缩试验结果分析
• 4.6 水稳砂砾基层材料抗裂性能评价
• 4.6.1 抗裂性能评价方法与评价指标
• 4.6.2 抗裂性能评价
• 4.7 水稳砂砾合理配合比及设计参数
• 4.7.1 水稳砂砾合理配合比
• 4.7.2 水稳砂砾设计参数
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢