【博士】基于高性能的半剛性基層材料設(shè)計(jì)研究【2007】

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　　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(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞、水損害、車轍都與半剛性基層材料的抗裂性能、抗拉強(qiáng)度、基層的模量、厚度以及基層的防水性能有密切的關(guān)系。要設(shè)計(jì)耐久性半剛性基層瀝青路面，必須使半剛性基層材料具有優(yōu)良的抗裂性能、適宜的抗壓模量、較高的抗拉強(qiáng)度、良好的滲水性能。這些綜合性能的要求即為高性能半剛性基層材料所應(yīng)具備的基本性能。由此可知，研究高性能半剛性基層材料的設(shè)計(jì)是能否修建耐久性半剛性基層瀝青路面關(guān)鍵的技術(shù)，具有非常重要的意義?！　』诟咝阅艿陌雱傂曰鶎硬牧显O(shè)計(jì)研究的內(nèi)容主要由兩大部分組成：第一部分為基于高性能的水泥穩(wěn)定類半剛性基層材料的設(shè)計(jì)，包括水泥穩(wěn)定類高性能外加劑的研發(fā)、級(jí)配優(yōu)選、設(shè)計(jì)方法、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)確定；第二部分為基于高性能的二灰穩(wěn)定類基層材料的設(shè)計(jì)，包括級(jí)配優(yōu)選、設(shè)計(jì)方法。兩大部分具體研究?jī)?nèi)容為：1．水泥穩(wěn)定類基層材料高性能外加劑的研制；2．基于高性能的水泥穩(wěn)定類基層材料級(jí)配研究；3．基于高性能的水泥穩(wěn)定類基層材料設(shè)計(jì)方法研究；4．基于高性能的二灰碎石集料級(jí)配研究；5．基于高性能的二灰碎石設(shè)計(jì)方法研究?！　”疚耐ㄟ^系統(tǒng)研究得出如下結(jié)論： 1．水泥穩(wěn)定類基層材料可以通過復(fù)合礦物外加劑與化學(xué)外加劑改善其路用性能。2．由混合料的力學(xué)性能試驗(yàn)可知，摻加外加劑的混合料有較高的強(qiáng)度，但其剛度卻不高。而摻加復(fù)合外加劑的比單摻礦物外加劑的模量更小，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度低模量，因此提高了材料抗裂性能力和耐久性能。3．按照多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法，對(duì)于水泥穩(wěn)定類材料六種不同的級(jí)配采用灰色關(guān)聯(lián)決策進(jìn)行計(jì)算分析，選出了級(jí)配H4是綜合路用性能最優(yōu)的級(jí)配，并提出了較優(yōu)的集料級(jí)配控制區(qū)間。4．提出了基于高性能的水泥穩(wěn)定材料的設(shè)計(jì)方法，按照這種設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)能比較量化地設(shè)計(jì)出綜合路用性能均優(yōu)良的高性能水泥穩(wěn)定基層材料。5．連續(xù)級(jí)配I設(shè)計(jì)的二灰碎石混合料不但具有良好的力學(xué)性能，而且具有良好的抗沖刷性能、耐疲勞性能和抗裂性能，綜合路用性能優(yōu)于其它級(jí)配。6．本文提出的基于高性能的二灰碎石混合料設(shè)計(jì)方法可以快速設(shè)計(jì)出骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的高性能二灰碎石基層材料，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣，且可計(jì)算混合料最佳含水量和最大干密度，對(duì)最大干密度試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充論證。7．根據(jù)半剛性基層路面基層模量對(duì)面層剪應(yīng)力、面層層底拉應(yīng)力、基層層底拉應(yīng)力及壽命的影響，得出了半剛性基層模量宜在1200MPa左右的結(jié)論。8．根據(jù)7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度與模量的關(guān)系，可較準(zhǔn)確的得出與路面設(shè)計(jì)壽命相聯(lián)系的半剛性基層材料的7天強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)?！　?

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