二灰稳定碎石劈裂强度标准研究

论文摘要

二灰稳定碎石是国内外最常见的半刚性基层材料之一,具有良好的强度、刚度和整体性,较好的水稳定性和抗冻性,并且能够“变废为宝”。《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）规定半刚性基层在路面结构设计中以层底拉应力为指标,在材料组成设计和施工控制中以抗压强度作为强度指标。因此,本文通过理论分析和室内试验,对二灰稳定碎石的强度控制指标体系进行系统研究,提出合理的强度控制指标和标准,使设计指标和施工控制指标相统一。首先,对二灰稳定碎石强度的形成机理进行理论研究,分析影响其强度的主要因素;对二灰稳定碎石常见的两种破坏类型——裂缝和水损害进行了分析,指出开裂破坏与二灰稳定碎石的抗拉性能有关,水损害又加剧了这一过程;对二灰稳定碎石的强度指标进行了研究,并论证了劈裂强度作为强度控制指标的合理性。其次,通过大量的室内试验研究了二灰稳定碎石的力学性能,揭示其强度的变化规律并建立劈裂强度与抗压强度的关系。然后,搜集了全国各地具有代表性的路面结构资料,并按照不同公路等级分别进行了层底拉应力计算,确立了目前轴载水平下不同等级公路的层底拉应力水平。最后,通过基层层底拉应力水平初步确定了二灰稳定碎石180d的劈裂强度要求,再根据二灰稳定碎石7d与180d的劈裂强度关系并综合考虑各因素影响,最终确定了二灰稳定碎石7d的劈裂强度标准并进行了检验。论文提出以劈裂强度作为二灰稳定碎石的强度控制指标并给出了强度标准,对指导二灰稳定碎石的设计和施工,提高二灰稳定碎石基层的耐久性具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 二灰稳定碎石强度指标研究
• 2.1 二灰稳定碎石强度形成机理
• 2.2 二灰稳定碎石常见破坏类型
• 2.2.1 裂缝
• 2.2.2 水损害
• 2.3 二灰稳定碎石强度指标分析
• 2.3.1 抗压强度
• 2.3.2 抗拉强度
• 2.4 二灰稳定碎石强度控制指标研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 二灰稳定碎石力学性能研究
• 3.1 二灰稳定碎石的性能要求和结构类型
• 3.1.1 性能要求
• 3.1.2 结构类型
• 3.2 试验方案设计
• 3.2.1 原材料分析
• 3.2.2 配合比设计
• 3.2.3 试件成型与测试方法
• 3.3 二灰稳定碎石强度增长规律
• 3.3.1 强度增长规律
• 3.3.2 不同压实度下的强度增长规律
• 3.3.3 不同二灰比时的强度增长规律
• 3.4 二灰稳定碎石回弹模量增长规律
• 3.4.1 模量增长规律
• 3.4.2 基层模量变化对厚度的影响
• 3.5 劈裂强度与其它力学指标关系
• 3.5.1 劈裂强度与抗压强度的关系
• 3.5.2 劈裂强度与回弹模量的关系
• 3.6 本章小结
• 第4章 半刚性基层层底拉应力分析
• 4.1 国内不同地区的公路路面结构
• 4.2 基层层底拉应力计算
• 4.2.1 Bisar 程序介绍
• 4.2.2 轴载水平分析
• 4.2.3 拉应力计算
• 4.3 层底拉应力分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 二灰稳定碎石劈裂强度标准研究
• 5.1 二灰稳定碎石劈裂强度标准研究
• 5.1.1 二灰稳定碎石强度要求
• 5.1.2 二灰稳定碎石劈裂强度标准
• 5.2 二灰稳定碎石劈裂强度标准验证
• 5.3 本章小结
• 结论及进一步研究设想
• 主要结论
• 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢