【博士】基于路用要求的半剛性基層抗裂評價與改善措施研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　據(jù)調(diào)查，我國高速公路約75％的路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面。但是在實際使用過程中，半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)還是出現(xiàn)了不少問題，主要表現(xiàn)為路面開裂，且裂縫中相當(dāng)數(shù)量為半剛性基層開裂而導(dǎo)致瀝青面層開裂的反射裂縫。但是到目前為止，仍沒有找到阻止半剛性基層瀝青路面裂縫產(chǎn)生的有效方法。因此，在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，對水泥穩(wěn)定類和二灰穩(wěn)定類材料的防裂配合比設(shè)計方法、微觀收縮機(jī)理、裂縫開裂預(yù)估、施工工藝與質(zhì)量控制進(jìn)行了全面的研究。主要內(nèi)容歸納如下：　　(1)半剛性基層抗裂配合比設(shè)計方法研究　　從提高半剛性基層材料抗裂性能角度出發(fā)，從集料級配和結(jié)合料種類、劑量等方面入手，提出了半剛性基層材料抗裂配合比設(shè)計方法，并結(jié)合工程地區(qū)材料供應(yīng)狀況，從混和料的配合比設(shè)計、力學(xué)性能、抗裂性能、沖刷性能、疲勞特性等方面對其進(jìn)行了系統(tǒng)研究。　　(2)半剛性基層材料收縮機(jī)理分析及抗裂評價指標(biāo)研究　　配合比合理的基層材料并摻加一定劑量的粉煤灰或膨脹劑，其早期強(qiáng)度高、收縮系數(shù)小、抗裂性能好、整體性質(zhì)較均勻，并以此驗證了半剛性基層材料防裂配合比設(shè)計方法的合理性與適用性，提出了采用綜合抗裂指數(shù)作為半剛性基層材料抗裂設(shè)計的控制指標(biāo)?！　?3)半剛性基層瀝青路面典型結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析　　在研究半剛性基層材料路用性能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元軟件ANSYS對半剛性基層瀝青路面典型結(jié)構(gòu)的溫度場和溫度應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬，對比研究了不同半剛性基層材料應(yīng)用于基層時，其內(nèi)部溫度應(yīng)力的變化規(guī)律，從結(jié)構(gòu)和力學(xué)的角度對半剛性基層材料抗裂性能進(jìn)行了研究?！　?4)半剛性基層溫度收縮裂縫的預(yù)估　　推導(dǎo)了半剛性層收縮應(yīng)力的計算公式，對影響最大收縮應(yīng)力的各種因素進(jìn)行了分析，驗證了半剛性層的開裂規(guī)律；并對半剛性層的溫度收縮裂縫進(jìn)行了預(yù)估，得到了溫縮裂縫間距與寬度的近似計算公式?！　?5)試驗路工程及水泥穩(wěn)定類半剛性基層施工工藝研究　　針對河北省高速公路半剛性基層的施工情況，對水泥穩(wěn)定類半剛性基層施工工藝及施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)展開了深入研究，提出了半剛性基層的施工工藝和質(zhì)量控制要點與標(biāo)準(zhǔn)?！　?

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