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骨架密实结构水泥稳定碎石级配设计及路用性能研究
| 论文题名： | 骨架密实结构水泥稳定碎石级配设计及路用性能研究 |
| 关键词： | 水泥稳定碎石混合料;骨架密实结构;级配设计;路用性能 |
| 摘要： | 水泥稳定碎石材料是我国常用的路面基层材料，具有承载力大、经济效益好等特点。但是在水泥稳定碎石基层的实际使用过程中，此类材料存在一些缺点，如易开裂、表面容易冲刷等。水泥稳定碎石基层材料自身缺陷造成路面过早损害问题日趋突出。按照矿料在混合料中的分布状态，水泥稳定碎石的构造类型可以为悬浮密实结构、骨架密实结构、骨架空隙结构三种类型。其中骨架密实结构汲取了其他二种结构的优点，路用性能较优，为水泥稳定碎石混合料缓解以上来问题提供了一种有效的途径。虽然我国对于骨架密实结构水泥稳定碎石混合料的探索较多，但是在设计方法及级配范围上迄今尚无统一认识，进而影响了其推广应用。本文在参考国内外探索与实践的基础上，对骨架密实结构水泥稳定碎石材料组成设计及路用性能进行了研究。 在充分考虑骨架密实结构水泥稳定碎石混合料所处路面构造层位功能基础上，分析了其组成构造及强度构成特性；为确保混合料既能形成骨架密实结构，又便于施工，同时，抗冲刷、抗裂性、抗疲劳性等性能优越，提出了“平衡型骨架密实结构”思想，并给出了“平衡型骨架密实结构”级配范围；借鉴贝雷法设计沥青混合料的思路，以粗矿料构成相互嵌挤的骨架，运用预留空隙率这一方法进行矿料级配设计，并通过对设计级配的检验，初步验证了应用基于贝雷法矿料级配设计思想、采用预留空隙率对骨架密实结构水泥稳定碎石进行级配设计方法的可行性。 研究了骨架密实结构水泥稳定碎石混合料路用性能，主要包括无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗冲刷及干缩和温缩。试验表明，级配设计良好的骨架密实结构水泥稳定碎石抗压强度和抗压回弹模量明显高于悬浮密实结构；两种结构类型的水泥稳定碎石冲刷量与冲刷时间呈正相关关系，前期15分钟内冲刷量提升迅速，随后渐渐削弱，到达半小时后变化很小，规范中采取半个小时的冲刷量评判水泥稳定碎石的抗水侵蚀能力是合适的。同时，提出了水泥稳定碎石的抗水侵蚀性能也可采取养护28天，前期15分钟内的平均冲刷速度来评判的建议，以便节约试验时间；在相同水泥用量下，骨架密实结构水泥稳定碎石较悬浮密实结构拥有较低的干缩系数和温缩系数，能够有效地改善基层的抗裂能力。 通过试验路段铺筑，对骨架密实结构水稳层现场施工工艺及质量掌控进行了探讨。经历二年多行车荷载作用，路况良好，无任何病害，表明“平衡型骨架密实结构”水稳层拥有较好的路用性能，但试验段长期的使用性能有待跟踪观测。 |
| 作者： | 王峰 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 胡国祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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