骨架—密實型水泥穩(wěn)定級配碎石抗裂特性的研究.pdf

1、在我國公路建設(shè)過程中，半剛性基層瀝青路面作為主流結(jié)構(gòu)形式，發(fā)揮了積極的重要作用。然而，其強度、剛度的衰減與開裂問題，成為制約半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)長期耐久性的重要因素。因此，以莫爾—庫倫強度理論為基礎(chǔ)，充分重視半剛性材料中碎石的結(jié)構(gòu)組成及其結(jié)構(gòu)特性，采用骨架—密實型水泥穩(wěn)定級配碎石的設(shè)計理念，綜合協(xié)調(diào)半剛性基層力學(xué)特性與抗裂特性，以系統(tǒng)的試驗研究為主要手段，以針對具體問題的理論分析為輔，全面研究這種半剛性基層材料設(shè)計方法、指標(biāo)體系與路用

2、特性，從而為完善半剛性基層瀝青路面技術(shù)體系、延長路面結(jié)構(gòu)使用壽命、提高路面使用品質(zhì)，奠定堅實的基礎(chǔ)。對于提高交通運輸?shù)木C合效益，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　首先開展高等級公路瀝青路面的橫向開裂調(diào)查，分析產(chǎn)生開裂的主要原因與技術(shù)對策。具體針對性能差異最顯著的柔性基層與半剛性基層進行對比，結(jié)合哈爾濱西環(huán)繞城高速公路逐年調(diào)查資料，分析低溫開裂的演化規(guī)律，從而明確當(dāng)前瀝青路面開裂研究的重點之一在于基層的抗裂特性及基于抗裂性能要求的半剛性材料

3、設(shè)計。
　　進而，提出碎石級配體積設(shè)計方法框架、流程與基本原則，比選級配碎石成型方法，確定適宜的參數(shù)組合，實現(xiàn)材料—工藝一體化設(shè)計。通過設(shè)計典型骨架、比選細(xì)集料組成，以填充系數(shù)為技術(shù)指標(biāo)，深入分析該指標(biāo)對級配碎石結(jié)構(gòu)組成特征的影響，從而提煉基于力學(xué)特性的設(shè)計原則。以靜三軸試驗、動三軸試驗和循環(huán)加載試驗為方法，分別評價級配碎石的結(jié)構(gòu)性，并以結(jié)構(gòu)可變性、結(jié)構(gòu)可穩(wěn)性、綜合結(jié)構(gòu)性指標(biāo)反饋指導(dǎo)級配碎石設(shè)計，明確設(shè)計指標(biāo)及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4、　　在此基礎(chǔ)上，采用振動成型方法，通過大量的試驗，系統(tǒng)研究—骨架密實型水泥穩(wěn)定級配碎石的干縮與溫縮特性，在分析主要影響因素的基礎(chǔ)上，明確填充系數(shù)與干縮的關(guān)系，指導(dǎo)材料設(shè)計與施工工藝組織。
　　以彈塑性損傷理論為基礎(chǔ)，應(yīng)用ABAQUS有限元軟件，進行路面結(jié)構(gòu)溫度場與干縮場的耦合分析，明確養(yǎng)生期出現(xiàn)開裂破壞的具體條件，以指導(dǎo)現(xiàn)場施工組織。
　　在上述研究基礎(chǔ)上，整合水泥穩(wěn)定級配碎石結(jié)構(gòu)性、強度衰減、干縮特性及溫縮特性研究成果，提