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原文传递基于振动成型的水泥冷再生基层力学及干缩性能研究

论文题名：	基于振动成型的水泥冷再生基层力学及干缩性能研究
关键词：	振动成型;水泥冷再生基层;力学特征;干缩性能;高速公路
摘要：	我国大量道路已进入道路大中修时期，与沥青面层废旧料相比，每年产生的基层废旧料更多。虽然我国对沥青路面冷再生的研究已有一段时间，并取得了一定成绩，但是对于完全用基层旧料进行水泥冷再生的研究不多见。本文对水泥冷再生水稳基层旧料进行了击实、力学、干缩性能的详细研究，以期望为今后在实践中提供实验及理论基础。　　对水稳基层旧料的原材料进行了分析。基层旧料在使用多年后，粗集料产生了严重破碎，使得级配曲线偏上限。粗集料压碎值、密度满足规范要求。由于细集料中含有旧水泥砂浆，使得密度偏小。旧料吸水率较高，含泥量大。　　用重型击实、振动击实分别对砂岩旧料、石灰岩旧料进行击实实验。石灰岩旧料重型击实曲线满足凸曲线特性，砂岩旧料重型击实最大干密度随着含水量的增加而增加。砂岩和石灰岩旧料在振动击实下都程凹曲线。在进行击实试验时，击实方式及原材料特性都是需要考虑的重要因素。研究确定了适合于旧料振动击实的击实参数。提出了应用灰色关联系统分析法来确定水泥冷再生基层混合料的最佳含水量。　　对不同水泥剂量、养生龄期、成型方式、压实度、养生温度下的水泥冷再生基层强度及刚度性能进行了研究。水泥剂量应该控制在6％以下，水泥冷再生基层抗压回弹模量及劈裂强度设计龄期为50～60天。振动成型强度及刚度都高于静压成型。压实度越高对强度刚度越有利。养生温度建议为标准养生。虽然水泥冷再生基层残余强度高于新料，但是这并不能作为评价指标，因为新料二次强度绝对值大于旧料。　　干缩能抗裂评价指标，从能量的角度能够很好的评价半刚性基层干缩抗裂能力。本文基于改进后的干缩能评价指标对水泥冷再生基层的干缩抗裂性能进行评价，通过对不同水泥剂量、压实度、养生温度对水泥冷再生基层干缩影响发现，在干缩暴露末期的干缩能最小，即暴露末期为最容易发生干缩开裂时间，所以已建基层应加强保湿养生，或尽早铺筑沥青面层。水泥剂量过低或过高都会使干缩能减小，最佳水泥剂量5%；压实度越高干缩能越大；标准养生时的干缩能最大，养生温度低或高都会增加干缩开裂风险。　　通过减水剂、粉煤灰、磷石膏等外加剂对水泥冷再生基层干缩性能研究表明：减水剂能增加干缩开裂，建议谨慎使用；粉煤灰会增加最大干缩应变，但是最终的干缩能随着掺量增加而增加；磷石膏使初期出现微膨胀，最大干缩应变减小，干缩能减小；磷石膏粉煤灰复掺与各自单掺时相比，干缩能变化不大，磷石膏与粉煤灰比例小于1时更佳；石灰+磷石膏+粉煤灰复掺使得干缩能大大提升。　　对三种外加剂对混合料的强度进行了研究。减水剂低掺量时会略微降低强度，掺量增加到4.5%强度会大幅度降低；粉煤灰掺量10%～15%能增加早期及后期强度；磷石膏随着掺量的增加，强度降低，但是依然能满足高速公路基层强度标准；石灰+磷石膏+粉煤灰复掺抗压强度与劈裂强度比磷石膏+粉煤灰更高。
作者：	傅兴春
专业：	交通运输工程
导师：	董瑞琨
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文