水泥稳定碎石振动成型试验研究

水泥稳定碎石振动成型试验研究

论文摘要

当前振动压路机在道路碾压施工中得到了相当普遍的应用,而半刚性基层材料室内试验采用重型击实法确定压实标准、利用压力机静压成型试件,显示出了一定的不适应性。当前半刚性基层设计方法存在着室内成型方式与现场碾压方式不匹配、压实标准偏低、设计水泥剂量偏大、规范规定的级配范围太宽等缺点。半刚性基层在沥青面层铺筑前出现大量裂缝;现场芯样无侧限抗压强度往往远大于室内静压法成型试件强度;现有压实设备下,压实度超百现象普遍存在,但正是在压实度容易达到的情况下,基层的压实反而被忽视。为使试验设备能更好的模拟现场施工机械,有必要对半刚性基层材料试验设备进行更新,现有的表面振动仪是种与振动压路机压实机理相同的试验仪器。本文在研究表面振动仪的“弹跳模型”和“振动模型”两种数学模型的动态响应的基础上,结合试验结果,得到了表面振动仪基本机械参数对压实效果的影响关系,确定了水泥稳定碎石材料室内试验的振动压实标准,同时对比分析了振动成型与静压成型的级配衰变情况及不同龄期的试件强度增长规律。与传统设计方法(重型击实+静压成型)相比较,振动法的压实功能较大,成型前后级配差异性较小,致使水泥稳定碎石干密度较大、最佳含水量较低、水泥剂量较少,能较好的解决传统设计方法压实标准偏低、水泥剂量偏大的状况。从试验段情况来看,采用振动法设计水泥稳定碎石材料时,在无特殊碾压施工要求下基层可达98%的压实度标准,基层芯样强度与振动成型试件强度相当,基层裂缝较少。采用振动法设计半刚性基层材料时可产生良好的经济和社会效益。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 问题的提出
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 研究的内容及目的
  • 第二章 道路材料的压实及振动压实设备
  • 2.1 道路材料的压实
  • 2.1.1 压实特性
  • 2.1.2 压实的物理过程
  • 2.1.3 影响压实的因素
  • 2.2 压实方法分类
  • 2.3 振动压实理论
  • 2.4 垂直振动设备
  • 2.4.1 振动压路机和表面振动仪的基本构造
  • 2.4.2 垂直振动的来源
  • 2.4.3 表面振动仪的参数值
  • 第三章 表面振动仪的力学模型研究
  • 3.1 表面振动仪的动力学分析
  • 3.1.1 弹跳模型
  • 3.1.2 振动模型
  • 3.2 表面振动仪的动态响应
  • 3.2.1 “弹跳模型”的动态响应分析
  • 3.2.2 “振动模型”的动态响应分析
  • 3.3 表面振动仪基本参数的定性分析
  • 第四章 振动参数对压实效果影响的研究
  • 4.1 振动时间对压实效果的影响分析
  • 4.2 振动频率对压实效果的影响分析
  • 4.3 上下车重量对压实效果的影响分析
  • 4.4 振动体总静重对压实效果的影响分析
  • 4.4.1 JJ0 时静重与干密度的关系
  • 4.4.2 JJ60 时静重与干密度的关系
  • 4.4.3 JJ120 时静重与干密度的关系
  • 4.5 振动参数对振动压实效果的综合影响分析
  • 4.5.1 静偏心力矩、振动频率和静重对压实效果的综合影响分析
  • 4.5.2 振幅对压实效果的影响
  • 4.5.3 振幅与频率对压实效果影响的敏感性分析
  • 4.6 振动设备基本参数组合的选定
  • 第五章 成型方法对级配的影响分析
  • 5.1 振动参数对级配衰变的影响研究
  • 5.1.1 振动时间对级配衰变的影响
  • 5.1.2 振动频率与静重对级配衰变的影响
  • 5.1.3 静偏心力距对级配衰变的影响
  • 5.2 振动与静压成型对级配衰变影响的对比分析
  • 第六章 室内振动试验标准的研究
  • 6.1 振动时间的初步拟定
  • 6.1.1 室内试验
  • 6.1.2 试验段压实度情况
  • 6.1.3 振动时间的拟定
  • 6.2 振动时间验证
  • 第七章 振动法与静压法强度对比分析
  • 7.1 原材料性质及混合料设计
  • 7.2 振动法与静压法试件的无侧限抗压强度对比
  • 7.3 振动法与静压法试件的劈裂强度对比
  • 7.4 室内试件与现场芯样的强度对比
  • 第八章 经济效益分析
  • 8.1 配合比
  • 8.2 建设成本效益分析
  • 8.3 综合效益分析
  • 主要结论及进一步研究建议
  • 主要结论
  • 进一步研究建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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