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水泥掺量对碎石基层路用性能影响的研究
| 论文题名： | 水泥掺量对碎石基层路用性能影响的研究 |
| 关键词： | 低掺量水泥级配碎石基层;半刚性基层;沥青路面;干缩性能;抗剪强度;Duncan-chang模型 |
| 摘要： | 基于半刚性基层沥青路面易产生反射裂缝，而级配碎石柔性基层又具有强度差、抗变形能力弱的缺点，本文引进了改性级配碎石即低掺量水泥级配碎石这一新的概念。这种水泥稳定材料，在强调碎石的优良级配的条件下，又有少量水泥作为粘结料，在骨料之间起到一定的粘结作用，提高了混合料的强度和抗剪能力。同时这类基层材料还可以防止反射裂缝。 本文首先对这种材料进行相关的原材料物理性能试验，之后对该材料进行了一系列的力学性能分析，包括抗压回弹模量、CBR、无侧限抗压强度等指标的测定，同时分别对低掺量水泥级配碎石材料进行了干缩性能和抗剪性能的研究。由于在级配碎石中加入低掺量的水泥以后，其力学性能、干缩性能和抗剪性能都会发生改变，而低掺量水泥级配碎石基层的这些性能的改变有利有弊。具体表现在随着水泥掺量的增加，其强度会得到一定程度的提高，但是同时水泥掺量的增加会增大材料干缩变形，加速基层反射裂缝的产生。因此，通过上述材料性能的研究，为的就是在利弊两方面找寻一个平衡点，从而达到对基层性能的一个优化，以得出低掺量水泥级配碎石作为基层材料的最为合理的水泥掺量。 然后，运用大型通用有限元软件，建立低掺量水泥级配碎石基层沥青路面的三维有限元模型，通过不同基层厚度的选取，对路表弯沉进行计算。再根据《沥青路面设计规范》确定基层的最小厚度。在进行有限元计算的时候，本论文将进行非线形有限元计算，采用了Duncan-chang模型。该模型能够更加切合实际的反映这类基层材料的非线性特点，因此，计算结果也更接近真实值。另外，本文还对低掺量水泥级配碎石基层养生龄期中重载作用进行研究，通过有限元计算得出基层养生多少天后，可以允许施工车辆通行。并且对低掺量水泥级配碎石基层整体性丧失时寿命进行计算，得出不同水泥掺量下级配碎石基层沥青路面的N。值。 最后，根据试验路的施工状况，总结出低掺量水泥级配碎石基层沥青路面的施工工艺。 |
| 作者： | 熊鹰 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 周志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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