水泥稳定碎石材料收缩规律研究

发布时间：2020-11-16 13:08

　　水泥稳定级配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。但是在水泥稳定级配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、易水损坏、表面容易冲刷等。目前大多数高等级公路采用传统的悬浮密实型水泥稳定级配碎石基层材料,近几年基于抵抗基层开裂的需要,新开发出了骨架密实型水泥稳定级配碎石基层材料。为探索这两种组成类型的水泥稳定级配碎石在特定条件和正常条件下的收缩性能,本文利用自主开发的多维胀缩仪对不同配比的水泥稳定级配碎石的干温缩规律进行了系统的试验与探索,为路面工程中基层材料的选择提供参考依据。本文首先根据研究需要,设计开发了一种测量水泥稳定材料胀缩性能的仪器设备,不仅弥补了旧式胀缩仪只能测量一个方向胀缩的不足,而且可以自动收集数据,使试验结果更精确;然后通过改变试验环境、级配类型、水泥剂量三个主要影响因素,进行系列试验研究,结果表明:通过对比失水率,随着水泥剂量的增加,失水率不断增大,在试验第五天之后逐渐平缓,室温条件下,悬浮密实型级配的失水率比骨架密实型级配的失水率平均高3.23%,干缩箱内,悬浮密实型级配的失水率比骨架密实型级配的失水率平均高2.76%,水泥剂量每增加0.5%,室温下悬浮密实型级配的累计失水率平均增加最多,增加了5.50%;通过对比干缩应变,水泥剂量和干缩应变呈正比,室温条件下,悬浮密实型级配的干缩应变比骨架密实型级配的干缩应变平均高5.82%,干缩箱内,悬浮密实型级配的干缩应变比骨架密实型级配的干缩应变平均高14.13%,水泥剂量每增加0.5%,干缩箱内悬浮密实型级配的干缩应变平均增加最多,增加了5.74%;通过对比失水率-干缩应变关系,失水率不断增加,干缩应变也逐渐增加,在室温条件下,失水率超过3.5%,干缩应变增长加快,干缩箱内,失水率超过3.0%,干缩应变增长加快;通过对比温缩系数,无论在高温环境还是低温环境,骨架密实型级配的温度系数都小于悬浮密实型级配,水泥剂量每增加0.5%,悬浮密实型级配的温缩系数平均增加5.56%,骨架密实型级配的温缩系数平均增加6.33%。通过以上试验及计算分析,本研究开发的多维胀缩仪对研究试件多方向胀缩规律做了有益探索;温度和湿度的改变对失水率的影响大于水泥剂量变化对失水率的影响;骨架密实型水泥稳定碎石比悬浮密实型水泥稳定碎石干缩应变要小;水泥剂量相同时,悬浮密实型水泥稳定级配碎石混合料的温缩系数要大于骨架密实型水泥稳定级配碎石混合料的温缩系数;为减少因水泥稳定级配碎石干温缩产生的反射裂缝,尽量选择骨架密实型级配的水泥稳定级配碎石,严格控制细集料含量。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U416.214;U414
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 干缩特性研究现状
        1.2.2 温缩特性研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 主要技术路线
2.原材料性能及配合比设计
    2.1 水泥
    2.2 集料
    2.3 水
    2.4 级配理论
    2.5 级配类型
    2.6 级配组成设计
    2.7 最佳含水量和最大干密度
        2.7.1 悬浮密实型级配
        2.7.2 骨架密实型级配
        2.7.3 结论
    2.8 本章小结
3.水泥稳定碎石收缩性能研究
    3.1 胀缩仪的研发
        3.1.1 研究背景
        3.1.2 多维多规格胀缩仪的设计
    3.2 水泥稳定碎石收缩机理
        3.2.1 水泥稳定碎石干缩机理
        3.2.2 试件的成型及养生
        3.2.3 试件干缩试验步骤
    3.3 水泥稳定碎石温缩试验
        3.3.1 水泥稳定碎石温缩机理
        3.3.2 试件温缩试验步骤
    3.4 本章小结
4.水泥稳定碎石收缩性能对比分析
    4.1 干缩试验结果分析
        4.1.1 室温下干缩规律
        4.1.2 干缩箱干缩规律
        4.1.3 结论
    4.2 温缩试验结果分析
        4.2.1 悬浮密实型级配温缩系数
        4.2.2 骨架密实型级配温缩系数
        4.2.3 结论
    4.3 半刚性基层反射裂缝的防治
        4.3.1 反射裂缝的产生
        4.3.2 反射裂缝的防治
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

【参考文献】

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