贫混凝土基层混凝土路面层间作用机理及处治技术研究

论文摘要

在调查了国内多条高等级水泥混凝土路面使用状况后，发现温度变化和层间滞留水是造成水泥混凝土路面使用寿命减短的重要原因。为此，进行了贫混凝土基层混凝土路面层间作用机理及处治技术研究，以减少或避免温度变化和层间滞留水对路面的破坏，从而提高水泥混凝土路面的使用寿命。针对温度变化对路面使用性能的影响，展开层间作用机理研究，发现层间界面层在温度变化下必然产生断裂破坏，得到层间过渡层断裂破坏后的层间接触模型；研制了现场层间推移试验仪器，进行层间界面层的应力和应变试验，得到层间界面层断裂破坏后的层间界面参数；展开层间力学特性研究，分别进行面板无温度翘曲变形和翘曲变形下的路面应力应变计算，得到层间最佳的接触参数，指出基层表面需磨光处理。由于基层表面大面积磨光处理既不经济，也不现实，故提出层间设置柔性隔离层，进行柔性隔离层下的路面应力应变计算，得到层间隔离层较佳的厚度和刚度范围，然后与层间不设隔离层比较后，指出层间宜设置隔离层，以改善路面的受力特性。针对层间滞留水对路面使用性能的影响，开发了适合柔性隔离层的冲刷试验仪，进行稀浆封层、微表处和沥青混凝土等的冲刷试验，发现沥青混凝土的抗冲刷性能相对较好。综合温度变化和层间滞留水对水泥混凝土路面层间性能的影响，得到具有排水防裂性能，且厚度为1cm、刚度为900MPa的隔离层为最佳的层间材料，提出了最佳层间材料的结构模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 层间相互作用研究现状及分析
• 1.2.2 层间相互作用力学研究现状及分析
• 1.2.3 层间材料性能研究现状及分析
• 1.3 主要研究内容
• 1.3.1 层间相互作用机理分析
• 1.3.2 层间相互作用试验研究
• 1.3.3 层间力学特性研究
• 1.3.4 层间材料性能研究
• 1.4 技术路线
• 第二章 水泥混凝土路面层间作用机理分析
• 2.1 层间界面特性分析
• 2.1.1 层间调平层厚度
• 2.1.2 层间渗透层厚度
• 2.2 层间相互作用分析
• 2.2.1 层间界面层开裂分析
• 2.2.2 层间相对移动分析
• 2.3 层间界面层开裂后的界面分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 水泥混凝土路面层间作用试验研究
• 3.1 层间结合试验
• 3.2 界面层（隔离层）破坏前层间推移试验
• 3.2.1 层间水平推移应力试验
• 3.2.2 层间水平推移变形试验
• 3.3 层间界面层破坏后层间试验
• 3.3.1 层间直剪试验
• 3.3.2 试件强度试验
• 3.4 本章小结
• 第四章 水泥混凝土路面层间力学特性研究
• 4.1 路面结构、材料参数与计算模型
• 4.1.1 路面结构和材料参数
• 4.1.2 计算模型
• 4.1.3 荷载条件
• 4.2 层间设置无厚度隔离剂力学特性分析
• 4.2.1 无翘曲面板的路面应力应变计算
• 4.2.2 翘曲面板的路面应力应变计算
• 4.2.3 小结
• 4.3 层间设置一定厚度隔离层的力学特性分析
• 4.3.1 无翘曲面板的路面应力应变计算
• 4.3.2 翘曲面板的路面应力应变计算
• 4.3.3 小结
• 4.4 基层切缝与路面应力应变计算
• 4.5 综合分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 水泥混凝土路面层间隔离层材料性能研究
• 5.1 面层板温度变形与隔离层破坏分析
• 5.1.1 面层板胀缩变形与隔离层破坏
• 5.1.2 面层板翘曲变形与隔离层破坏
• 5.2 隔离层材料抗冲刷性能分析
• 5.2.1 冲刷试验仪开发
• 5.2.2 隔离层材料性能
• 5.2.3 隔离层试件成型方法
• 5.2.4 隔离层冲刷试验及试验结果
• 5.2.5 冲刷试验结果分析
• 5.3 隔离层材料开发思路
• 5.4 本章小结
• 第六章 实体工程研究
• 6.1 工程概况
• 6.2 路面加铺形式
• 6.3 隔离剂或隔离层施工
• 6.4 实体工程观测
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论、创新点与建议
• 7.1 结论
• 7.2 创新点
• 7.3 建议
• 参考文献
• 攻读博士研究生期间主要论文及科研成果
• 致谢