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沥青混合料剪切试验方法对比与分析
| 论文题名： | 沥青混合料剪切试验方法对比与分析 |
| 关键词： | 沥青混合料;扭转试验;单轴贯入试验;抗剪性能 |
| 摘要： | 随着我国高速公路交通量、轴重等增加，使得沥青路面产生车辙、推移、拥包等病害日益严重。越来越多的道路从业者意识到沥青混合料的剪切破坏的严重性，并对此进行深入的研究;但是我国现行公路的设计规范中无明确提出对沥青混合料的抗剪性能的试验方法及评价指标。因此，一个能有效评价沥青混合料的抗剪性能试验方法对于增强沥青混合料的路用性能和使用寿命具有实际意义，对于沥青混合料的施工、设计研究具有重要的指导意义。 通过对国内外评价沥青混合料抗剪性能的试验方法进行总结，提出了一种新的正应力条件下的扭转试验方法，并改进了相应的试验装置。其试验原理是通过千斤顶对沥青混合料试件均匀施加正应力，再通过齿条和齿轮将竖向的力转化成扭矩，处使圆柱体试件处于压剪状态，更加符合实际沥青路面受力状态。 根据强度理论对正应力条件下的扭转试验试件的受力变形特点进行分析，表明试件破坏状态为剪切破坏，且最大剪应力位于顶部横截面边缘四等分点上，最终推导出适合于本试验方法的沥青混合料抗剪强度计算公式。 选用AC-13、AC-20、AC-25和SMA-13四种级配进行配合比设计，并通过高温稳定性和水稳定性验证最佳油石比。阐述了扭转试验的试验条件及步骤，通过几何关系、力学分析推导出相应的抗剪强度及抗剪参数的计算方法，再通过同条件下无侧限抗压强度试验，计算出4种级配沥青混合料的抗剪参数粘聚力C和内摩擦角φ。选择AC-13常用沥青混合料在不同温度和不同加载速率条件下进行正应力条件下的扭转试验，得出随着温度的升高，沥青混合料的抗剪强度急剧降低;另外，抗剪强度与加载速率具有一定的相关性且呈线性增长关系。 对同条件下的AC-13、AC-20、AC-25和SMA-13四种常用沥青混合料进行单轴贯入试验，并与扭转试验结果进行比较分析，得出扭转试验方法是可行的。利用单轴贯入试验来研究不同温度、不同加载速率的条件下的抗剪性能，并与扭转试验的结果的进行对比，通过分析其抗剪性能之间的相关性。 |
| 作者： | 杨海泉 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 谢军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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