级配碎石动态回弹模量及抗剪强度试验研究

发布时间：2017-04-13 08:11

  本文关键词：级配碎石动态回弹模量及抗剪强度试验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：长期以来,我国的路面结构形式较为单一,尤其是高等级路面,半刚性基层占据了绝对的优势。以求在满足路面使用要求的同时获得最佳的经济效益,这是我国沥青产量不足的国情现状决定的。然而,在沥青路面使用过程中由半刚性基层材料的温宿和干缩性质造成的反射裂缝和收缩裂缝导致沥青路面的早期破坏问题贯穿了整个道路使用寿命周期,且不可避免。近年来,以级配碎石为代表的柔性颗粒材料以其具有的良好变形能力被用在沥青面层和半刚性基层之间,作“应力消散层”(倒装结构)。实践证明,这一方法可以很好的解决半刚性基层在使用年限内出现的裂缝问题。目前,很多的专家和道路学者正在研究如何将这一传统的级配碎石柔性颗粒材料再次发挥更大的作用。对于级配碎石材料而言,在我国很少独立作为高等级基层材料来使用(主要是因为担心,其强度不足,变形过大),这在一定程度上,制约了级配碎石材料的应用。由于试验室条件的限制等因素,传统的力学评价指标主要有:CBR、抗剪强度、静态回弹模量等。这些指标,要么主要作为评价土的性质(级配碎石作为碎石材料,其力学性质与土有明显差别具体表现为:应力依赖性特点);要么,为静力下测得,受测试手段和围限的限制,造成室内试验结果不能统一且与实际施工有很大的出入。伴随着室内试验设备的完善和进步,一种新型力学指标:动态回弹模量,八面体抗剪强度τoct正引起国内外专家学者的注意。回弹模量表征土的强度和变形特征,是一种相对综合的室内试验评价指标。与传统的静态回弹模量测试不同,动态回弹模量,充分考虑到级配碎石的应力依赖性特点,采用动力加载模式,在最大程度上,模拟基层材料在实际车辆作用下的荷载作用。八面体抗剪强度τoct表征级配碎石的塑形变形特点,与传统的剪切模型有很大差别。进行力学分析时,可以根据不同的基层类型,选择合适的加载模式且数据处理运用计算机技术,更方便快速。本文通过对级配碎石传统力学性能试验方法的回顾,论证表述传统力学评价指标的不足之处。表述级配碎石动态回弹模量和八面体抗剪强度τoct的试验方法,分析影响级配碎石动态回弹模量的因素,探讨温度、级配类型、冻融循环以及添加沥青旧料对级配碎石动态回弹模量和八面体抗剪强度τoct的影响规律。
【关键词】：级配碎石 道路材料 动态回弹模量 八面体抗剪强度τ_(oct) 力学指标
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.214
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-20
• 1.2.1 级配碎石的力学特点12-13
• 1.2.2 传统的级配碎石力学指标13-14
• 1.2.3 配碎石的动态回弹模量14-20
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线20-22
• 1.3.1 主要研究内容20-21
• 1.3.2 技术路线21-22
• 结语22-23
• 第2章 原材料技术性能及试验设计23-35
• 2.1 原材料技术性能23-25
• 2.1.1 集料23
• 2.1.2 集料的级配23-24
• 2.1.3 集料密度及针片状含量24-25
• 2.2 动态回弹模量试验设计25-35
• 2.2.1 试验级配26-29
• 2.2.2 最佳含水率与最大干密度29-33
• 2.2.3 试件制备及养护33-35
• 第3章 级配碎石动态回弹模量及温度的影响35-50
• 3.1 动态回弹模量试验35-38
• 3.1.1 动态回弹模量试验简介35
• 3.1.2 动态回弹模量试验设备35-36
• 3.1.3 动态回弹模量试验方法36-38
• 3.2 试验结果38-41
• 3.3 温度对纯石料级配碎石动态回弹模量的影响41-45
• 3.4 不同级配对纯石料级配碎石动态回弹模量的影响45-48
• 3.5 纯石料原级配碎石的动态回弹模量数据K-? 模型拟合分析48-49
• 总结49-50
• 第4章 添加沥青旧料RAP的级配碎石动态回弹模量及温度的影响50-72
• 引言50
• 4.1 添加沥青旧料级配碎石的动态回弹模量试验结果50-53
• 4.2 温度对添加沥青旧料RAP后级配碎石动态回弹模量的影响53-56
• 4.3 添加沥青旧料RAP后级配对动态回弹模量的影响56-59
• 4.4 添加沥青旧料RAP的级配碎石动态回弹模量数据K-? 模型拟合分析59
• 4.5 添加沥青旧料RAP对三种级配动态回弹模量的影响59-70
• 4.5.1 添加沥青旧料对上基层类型级配动态回弹模量的影响59-63
• 4.5.2 添加沥青旧料对连续型级配动态回弹模量的影响63-67
• 4.5.3 骨架密实型级配添加沥青旧料前后动态回弹模量对比67-70
• 总结70-72
• 第5章 级配碎石抗剪强度试验研究72-80
• 引言72-73
• 5.1 剪切试验73-74
• 5.2 试验结果及分析74-76
• 5.3 温度对级配碎石材料抗剪强度的影响76-78
• 5.4 不同级配的抗剪强度比较78-79
• 总结79-80
• 主要结论与展望80-83
• 主要结论80-81
• 研究展望81-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间所发表的论文成果87-88
• 致谢88

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本文编号：303172