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原文传递集料形态特征对水泥稳定碎石基层性能的影响研究

论文题名：	集料形态特征对水泥稳定碎石基层性能的影响研究
关键词：	公路路基;水泥稳定碎石基层;集料形态特征;无侧限抗压强度;干缩性能;温缩性能
摘要：	水泥稳定碎石基层是由集料、水泥及水经混合拌制并压实而成的半刚性材料，其中集料所占质量比例最大且对水泥稳定碎石基层的性能有重要影响作用。本文采用卵碎石及石灰岩两种集料，围绕集料形态特征对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度、干缩性能及温缩性能的影响展开研究，主要工作及结论如下。　　（1）首先，基于数字图像处理技术对表征两种集料各项形态特征的二维指标进行了测量；利用SPSS统计分析软件及非参数检验的方法对两种集料各项形态特征指标的函数分布情况进行了验证，并计算了其各项形态特征参数；根据形态特征参数的计算结果分析了两种集料各项形态特征指标之间的差异及其随集料粒径、级配类型的变化规律。　　（2）其次，通过室内击实试验获得了两种集料各四种级配水泥稳定碎石基层的最佳含水量及最大干密度；按规范成型了圆柱形试件及中梁试件若干；利用无侧限抗压强度试验研究了集料种类、级配类型以及养护龄期对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度的影响；利用干缩试验研究了集料种类、级配类型以及观测龄期对水泥稳定碎石基层失水率、干缩应变以及干缩系数的影响；利用温缩试验研究了集料种类、级配类型、温度变化区间以及温度变化速率对水泥稳定碎石基层温缩应变、温缩系数的影响。　　（3）最后，基于灰色关联度理论的分析及计算方法，分析了两种集料各项形态特征指标对水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度、干缩性能及温缩性能的影响；计算了两种集料各项形态特征参数与水泥稳定碎石基层上述各项性能指标之间的关联度，并根据关联度计算结果提出了基于集料自身形态特征指标的改善水泥稳定碎石基层上述各项性能的方法。　　研究结果表明，卵碎石及石灰岩集料的各项形态特征指标均满足正态函数的分布特征，且两种集料的各项形态特征参数之间存在显著差异，其中卵碎石集料的直径、周长以及面积等参数较石灰岩集料更大，但其圆度、分形维数、轴向系数、凸度以及棱角参数等形态特征指标比石灰岩集料更差；以石灰岩为集料的四种级配水泥稳定碎石基层各养护龄期的无侧限抗压强度更大，且干缩性能及温缩性能均更好；水泥稳定碎石基层的无侧限抗压强度主要与集料的圆度、分形维数、轴向系数、凸度以及棱角参数的关联度较高；干缩性能的各项指标中，失水率主要与集料的圆度、分形维数、轴向系数、凸度以及棱角参数的关联度较高，而干缩应变及干缩系数则主要受集料的直径、周长以及面积等参数影响；水泥稳定碎石基层的温缩应变及温缩系数与试验温度的变化速率无关但与试验温度的变化区间有关，且主要与集料的圆度、分形维数、轴向系数、凸度以及棱角参数的关联度较高。
作者：	李江龙
专业：	交通运输工程
导师：	严秋荣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2022