水泥稳定碎石材料振动成型试验与应用研究
发布时间：2022-07-14 10:23
水泥稳定碎石材料具有较高的刚度和较强的荷载扩散能力,可实现“强基、薄面”的效果而被广泛应用于我国路面基层,确保了我国公路建设事业的迅猛发展。我国于2015年推出了新版规范《公路路面基层施工技术细则》,文中提到可使用压实功等效原则的振动压实方法进行基层设计,但是却未进行详细的设计说明,需对其进行完善。同时我国实际现场施工时压实工艺水平已有大幅进步,可实现大吨位的振动压路机进行压实,而室内依然采用匹配静力压路机的击实试验、静力成型方法,该方法指导设计的水泥稳定碎石材料偏细,水泥用量偏多,从而易发生干缩温缩开裂现象,同时也常出现基层施工中压实度“超百”现象,说明这种室内试验方法已不能实际反映材料现场施工时的真实性能,设计的水泥稳定碎石材料存在种种缺陷。因此开展室内水泥稳定碎石材料振动成型试验与应用研究具有重要意义。本研究针对振动压实成型方法采取了四种影响因素:级配设计、水泥剂量、养生龄期、振动时长,同时采取了静压成型方法和旋转压实成型方法作为对照成型方法。通过大量的无侧限抗压强度力学性能测试,探究不同因素对于基层施工中关键力学性能指标—无侧限抗压强度的影响。并建立不同振动时长之间的无侧限抗压...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 振动成型方法在混合料中的运用
1.2.2 X-rayCT技术在混合料结构分析中的运用
1.3 课题支撑
1.4 本文主要研究内容
第二章 振动压实原理及振动压实设备
2.1 振动压实原理
2.2 振动压实仪及其力学模型
2.2.1 振动压实仪介绍
2.2.2 振动压实仪振动模型
2.3 振动压实仪参数分析
2.3.1 工作频率的选择
2.3.2 名义振幅的选择
2.3.3 激振力的选择
2.4 本章小结
第三章 试验方案设计及试件制备
3.1 试验研究方案
3.2 原材料性质
3.2.1 水泥基本性能
3.2.2 集料基本性能
3.3 级配设计方法
3.4 压实试验方案
3.4.1 重型击实法试验
3.4.2 旋转压实试验
3.4.3 振动压实试验
3.5 最大干密度及最佳含水率
3.6 试件成型与养生
3.6.1 试件的成型
3.6.2 试件的养生
3.7 本章小结
第四章 水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度研究
4.1 强度形成机理及力学性能试验方法
4.1.1 强度形成机理及影响因素
4.1.2 无侧限抗压强度试验方法
4.2 基于不同成型方式无侧限抗压强度试验结果与分析
4.2.1 成型方式影响分析
4.2.2 养生龄期影响分析
4.2.3 级配类型影响分析
4.3 基于振动成型无侧限抗压强度试验结果与分析
4.3.1 水泥剂量影响分析
4.3.2 振动时长影响分析
4.4 本章小结
第五章 基于X-RAYCT的水稳材料骨架密实程度分析
5.1 X-RAYCT技术简单介绍
5.2 X-RAYCT图像成型原理
5.3 X-RAYCT图像处理方法及数据采集
5.3.1 图像处理方法
5.3.2 图像数据采集方法
5.4 水泥稳定碎石材料骨架密实程度分析
5.4.1 骨架密实程度指标建立
5.4.2 CT层位影响分析
5.4.3 成型方式影响分析
5.4.4 级配影响分析
5.5 本章小结
第六章 实体工程验证
6.1 实体工程概况
6.2 试验段方案设计与施工情况
6.2.1 试验段方案设计
6.2.2 施工方案
6.3 试验路跟踪检测
6.3.1 混合料级配筛分检测
6.3.2 水泥剂量的检测
6.3.3 压实度检测
6.3.4 抗压强度检测
6.3.5 CT扫描检测
6.4 本章小结
结论与进一步研究展望
1.结论
2.进一步研究展望
参考文献
附录
附表1 不同成型方式试件中级配CT扫描图像数据汇总
附表2 90s振动成型试件不同级配试件CT扫描图像数据汇总
附表3 芯样CT扫描图像数据汇总
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转与静压成型对水泥稳定碎石性能的影响[J]. 李立寒,黄璞,刘栋. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]基于图像分析技术的不同压实方法沥青混合料级配变化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技术. 2016(01)
[3]基于数字图像处理的粗集料接触分布特性[J]. 石立万,王端宜,蔡旭,吴志勇. 中国公路学报. 2014(08)
[4]振动/振荡压路机名义振幅与振动模型的讨论[J]. 姜右良,黄律钤. 建设机械技术与管理. 2014(03)
[5]基于CT图像的粗集料颗粒接触特性细观尺度研究[J]. 段跃华,张肖宁,李红杰,苑苗苗,张顺先,王辉. 建筑材料学报. 2011(06)
[6]基于工业CT的混凝土集料二维及三维轮廓表征方法[J]. 段跃华,张肖宁,李智,王端宜,刘仰韶. 中国公路学报. 2011(06)
[7]规划求解法在矿料配合比设计中的应用[J]. 葛中廉. 科技信息. 2009(13)
[8]振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用[J]. 许海云,武启诚,谢熠,周卫峰. 上海公路. 2007(04)
[9]振动法设计的水泥碎石在青银高速公路上的应用[J]. 田文. 中外公路. 2006(05)
[10]CT技术在沥青胶结颗粒材料内部结构分析中的应用[J]. 李晓军,张肖宁. 公路交通科技. 2005(02)
博士论文
[1]水泥稳定碎石振动试验方法研究及应用[D]. 李明杰.长安大学 2010
[2]公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究[D]. 陈开圣.长安大学 2006
[3]半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D]. 胡力群.长安大学 2004
硕士论文
[1]粗集料级配及形貌对沥青混合料结构和性能的影响研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2017
[2]西藏地区水泥稳定碎石质量控制研究[D]. 卓吉.长安大学 2016
[3]基于芯样性能的沥青混合料均匀性分析[D]. 陈思宇.华南理工大学 2015
[4]基于X-ray CT沥青混合料细观结构及力学性能研究[D]. 任俊达.哈尔滨工业大学 2014
[5]基于振动法的基层材料路用性能研究[D]. 苏健.长安大学 2013
[6]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[7]骨架密实结构水泥稳定碎石级配稳定性研究[D]. 李伟雄.华南理工大学 2011
[8]水泥稳定碎石振动试验方法研究[D]. 陈磊.长安大学 2009
[9]半刚性基层抗弯拉性能模型和强度指标关系研究[D]. 蔺瑞玉.长安大学 2008
[10]水泥稳定碎石振动成型试验研究[D]. 章建龙.长安大学 2008
本文编号：3660946
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 振动成型方法在混合料中的运用
1.2.2 X-rayCT技术在混合料结构分析中的运用
1.3 课题支撑
1.4 本文主要研究内容
第二章 振动压实原理及振动压实设备
2.1 振动压实原理
2.2 振动压实仪及其力学模型
2.2.1 振动压实仪介绍
2.2.2 振动压实仪振动模型
2.3 振动压实仪参数分析
2.3.1 工作频率的选择
2.3.2 名义振幅的选择
2.3.3 激振力的选择
2.4 本章小结
第三章 试验方案设计及试件制备
3.1 试验研究方案
3.2 原材料性质
3.2.1 水泥基本性能
3.2.2 集料基本性能
3.3 级配设计方法
3.4 压实试验方案
3.4.1 重型击实法试验
3.4.2 旋转压实试验
3.4.3 振动压实试验
3.5 最大干密度及最佳含水率
3.6 试件成型与养生
3.6.1 试件的成型
3.6.2 试件的养生
3.7 本章小结
第四章 水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度研究
4.1 强度形成机理及力学性能试验方法
4.1.1 强度形成机理及影响因素
4.1.2 无侧限抗压强度试验方法
4.2 基于不同成型方式无侧限抗压强度试验结果与分析
4.2.1 成型方式影响分析
4.2.2 养生龄期影响分析
4.2.3 级配类型影响分析
4.3 基于振动成型无侧限抗压强度试验结果与分析
4.3.1 水泥剂量影响分析
4.3.2 振动时长影响分析
4.4 本章小结
第五章 基于X-RAYCT的水稳材料骨架密实程度分析
5.1 X-RAYCT技术简单介绍
5.2 X-RAYCT图像成型原理
5.3 X-RAYCT图像处理方法及数据采集
5.3.1 图像处理方法
5.3.2 图像数据采集方法
5.4 水泥稳定碎石材料骨架密实程度分析
5.4.1 骨架密实程度指标建立
5.4.2 CT层位影响分析
5.4.3 成型方式影响分析
5.4.4 级配影响分析
5.5 本章小结
第六章 实体工程验证
6.1 实体工程概况
6.2 试验段方案设计与施工情况
6.2.1 试验段方案设计
6.2.2 施工方案
6.3 试验路跟踪检测
6.3.1 混合料级配筛分检测
6.3.2 水泥剂量的检测
6.3.3 压实度检测
6.3.4 抗压强度检测
6.3.5 CT扫描检测
6.4 本章小结
结论与进一步研究展望
1.结论
2.进一步研究展望
参考文献
附录
附表1 不同成型方式试件中级配CT扫描图像数据汇总
附表2 90s振动成型试件不同级配试件CT扫描图像数据汇总
附表3 芯样CT扫描图像数据汇总
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转与静压成型对水泥稳定碎石性能的影响[J]. 李立寒,黄璞,刘栋. 长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]基于图像分析技术的不同压实方法沥青混合料级配变化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技术. 2016(01)
[3]基于数字图像处理的粗集料接触分布特性[J]. 石立万,王端宜,蔡旭,吴志勇. 中国公路学报. 2014(08)
[4]振动/振荡压路机名义振幅与振动模型的讨论[J]. 姜右良,黄律钤. 建设机械技术与管理. 2014(03)
[5]基于CT图像的粗集料颗粒接触特性细观尺度研究[J]. 段跃华,张肖宁,李红杰,苑苗苗,张顺先,王辉. 建筑材料学报. 2011(06)
[6]基于工业CT的混凝土集料二维及三维轮廓表征方法[J]. 段跃华,张肖宁,李智,王端宜,刘仰韶. 中国公路学报. 2011(06)
[7]规划求解法在矿料配合比设计中的应用[J]. 葛中廉. 科技信息. 2009(13)
[8]振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用[J]. 许海云,武启诚,谢熠,周卫峰. 上海公路. 2007(04)
[9]振动法设计的水泥碎石在青银高速公路上的应用[J]. 田文. 中外公路. 2006(05)
[10]CT技术在沥青胶结颗粒材料内部结构分析中的应用[J]. 李晓军,张肖宁. 公路交通科技. 2005(02)
博士论文
[1]水泥稳定碎石振动试验方法研究及应用[D]. 李明杰.长安大学 2010
[2]公路工程压实黄土的强度与变形及其微观结构研究[D]. 陈开圣.长安大学 2006
[3]半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D]. 胡力群.长安大学 2004
硕士论文
[1]粗集料级配及形貌对沥青混合料结构和性能的影响研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2017
[2]西藏地区水泥稳定碎石质量控制研究[D]. 卓吉.长安大学 2016
[3]基于芯样性能的沥青混合料均匀性分析[D]. 陈思宇.华南理工大学 2015
[4]基于X-ray CT沥青混合料细观结构及力学性能研究[D]. 任俊达.哈尔滨工业大学 2014
[5]基于振动法的基层材料路用性能研究[D]. 苏健.长安大学 2013
[6]基于OTSU法分区图像识别技术及其在路面均匀性评价中的应用研究[D]. 刘佳辉.华南理工大学 2012
[7]骨架密实结构水泥稳定碎石级配稳定性研究[D]. 李伟雄.华南理工大学 2011
[8]水泥稳定碎石振动试验方法研究[D]. 陈磊.长安大学 2009
[9]半刚性基层抗弯拉性能模型和强度指标关系研究[D]. 蔺瑞玉.长安大学 2008
[10]水泥稳定碎石振动成型试验研究[D]. 章建龙.长安大学 2008
本文编号：3660946
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