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原文传递掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石在市政道路中的应用研究

论文题名：	掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石在市政道路中的应用研究
关键词：	市政道路;水泥稳定碎石;聚丙烯纤维;有限元分析
摘要：	随着我国经济社会的快速发展，道路交通运输事业突飞猛进。为适应交通量和车辆荷载也不断增加，半刚性基层沥青路面以其承载力高、造价相对较低的优势，逐渐成为我国高等级路面的主流结构型式，他在市政道路中的使用非常普遍。　　水泥稳定碎石作为我国道路建设中主要采用的半刚性基层材料之一，它具有稳定性好、抗冻性能好、整体性好等诸多优点，但是在实际使用过程中存在着难以解决的裂缝问题。本文旨在针对市政道路中水泥稳定碎石材料的裂缝问题，从材料自身性能出发，对扬州市市政道路进行调查研究，并通过掺加聚丙烯纤维来改善水泥稳定碎石材料的抗裂性能，从而改善市政道路的路面使用状况，延长其使用寿命，减少维修养护成本。　　本文通过相关调查，分析了扬州市市政道路建设发展现状及水泥稳定碎石基层在市政道路中的使用情况，针对市政道路工程的特点，分析了掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石材料在市政道路中的应用前景，结果表明，在市政道路工程中推广应用该材料具有重要意义。　　按照市政道路工程的相关要求，对试验原材料进行了相关试验，并通过筛分试验、击实试验等确定了混合料的配合比，同时选取了聚丙烯纤维的掺量范围。采用不同的聚丙烯纤维掺量分别对水泥稳定碎石试件进行了劈裂试验、干缩试验、温缩试验等，综合分析了聚丙烯纤维掺量对水泥稳定碎石材料抗裂性能的影响，在对比分析的基础上将聚丙烯纤维的掺量确定为1‰，室内试验研究表明该掺量下的水泥稳定碎石抗裂性能的各项测试结果均有较大程度的提高。　　运用ABAQUS有限元软件，分析了掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石基层结构在温度、湿度变化及车辆荷载等作用下的应力状况，并与普通水泥稳定碎石基层结构进行比较，对比可知掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石具有更好抗裂性能。　　在室内试验及有限元分析的基础上，本文于扬州市市政道路工程中铺筑了试验路，通过实际工程确定掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石材料配料、拌和、运输、碾压、养生等一整套施工工艺，通过对试验路的跟踪检测及裂缝调查可知，聚丙烯纤维的掺入，减少了基层裂缝的产生，一定程度上改善了水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能，增加了路面结构的耐久性。同时基于试验路工程，在技术性能对比的基础上，计算分析了采用掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石材料的工程造价，通过与常规水泥稳定碎石材料进行对比可知，该材料应用于市政道路具有良好的长期经济效益。　　本文通过调查研究、室内试验、有限元分析、试验路摊铺与检测等一系列工作，较为系统地研究了掺聚丙烯纤维的水泥稳定碎石的抗裂性能，一定程度上为该材料在市政道路工程中的推广应用提供了依据。
作者：	徐建成
专业：	建筑与土木工程
导师：	肖鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	扬州大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文