級配碎石基層與瀝青混合料的層間粘結行為及其對路用性能影響研究.pdf

1、級配碎石作為瀝青路面的柔性基層，具有造價低廉、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性好等優(yōu)點。然而級配碎石通常強度不高，與面層以及封層的粘結力不足，由此導致高溫性能不佳且容易出現(xiàn)層間推移破壞，在實際應用中受到較大限制。因此，本文以“基于細觀力學的級配碎石基層瀝青路面層間粘結行為研究”項目為依托，在提高級配碎石基層強度的基礎上，開展了基于室內(nèi)足尺直剪試驗和高溫車轍試驗的級配碎石柔性基層與瀝青混合料的層間粘結行為及其高溫性能研究。
　　首先，論文以級

2、配碎石強度理論為基礎，級配碎石強度主要是通過抗剪強度來體現(xiàn)。通過控制關鍵篩孔以及粗細集料比例，設計出A、B、C三種不同粗細程度的骨架密實型級配碎石。在此基礎上，通過CBR、回彈模量以及動力CBR等基礎性能試驗，對級配碎石柔性基層進行全面力學性能評價，得到不同粗細程度的骨架密實型級配碎石的排序依次為:B級配＞C級配＞A級配。
　　接下來，為研究級配碎石的層間粘結行為，以抗剪強度為評價指標，采用自主研發(fā)的簡易直剪儀進行級配碎石層與瀝青

3、面層的抗剪性能評價。首先通過材料性能檢測，對集料、瀝青等組成材料進行篩選測定;在此基礎上，完成了柔性基層的路面結構的設計;然后，選取基層級配、封層厚度以及透層油量作為主要研究因素，進行三因素三水平的正交試驗，結果表明:級配碎石基層對層間粘結行為影響最為顯著，稀漿封層厚度次之，相比之下，透層油量對結果影響并不顯著。
　　基于以上試驗，論文采用離散單元法，通過PFC2d數(shù)值軟件進行直剪試驗的仿真分析。第一步，進行貫入試驗模擬，獲取級配

4、碎石微觀性能參數(shù);第二步，進行直剪試驗模擬，以細微觀角度描述級配碎石的相關力學行為，發(fā)現(xiàn)級配碎石體現(xiàn)出典型的散粒體特性，即整體的一致性以及個體的非一致性的統(tǒng)一。在此基礎上，進一步調(diào)整模型參數(shù)，獲取與室內(nèi)足尺直剪試驗擬合度較高的仿真模型。
　　最后，進行級配碎石基層瀝青路面高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)測評。采用車轍試驗，同直剪試驗一致，選取基層級配、封層厚度以及透層油量作為主要研究因素，進行三因素三水平的正交試驗。結果表明:影響路面高溫穩(wěn)定性的