半剛性基層材料的初期耐久性研究.pdf

1、半剛性基層瀝青路面是我國(guó)使用最為廣泛的路面結(jié)構(gòu)形式。其具有承載能力大、抗車轍能力強(qiáng)、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)外廣泛修建長(zhǎng)壽命路面的今天，我國(guó)的半剛性基層瀝青路面也面臨著新的要求。為保證半剛性基層材料的初期耐久性、成功修建半剛性基層長(zhǎng)壽命瀝青路面，沙慶林院士提出了“新水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石(CBG-25)設(shè)計(jì)方法”。本文以CBG-25為半剛性材料的代表，對(duì)半剛性材料的初期耐久性進(jìn)行研究。
　　疲勞性能是制約著半剛性基層初期耐久性的關(guān)鍵因素之

2、一。半剛性基層的疲勞壽命直接決定著路面整體的使用壽命。溫度收縮與干燥收縮性能也是影響半剛性材料初期耐久性的關(guān)鍵因素。半剛性基層材料的收縮性能決定了基層鋪設(shè)初期的微裂縫數(shù)量及其擴(kuò)展程度;在行車荷載下，收縮裂縫還會(huì)引起“應(yīng)力/應(yīng)變集中”從而縮短半剛性基層的疲勞壽命，影響其初期耐久性。基于以上情況，本文針對(duì)半剛性材料的疲勞性能和溫縮、干縮性能及其相應(yīng)的試驗(yàn)方法展開了研究。
　　本文針對(duì)不同水泥含量、不同級(jí)配和不同尺寸的水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石進(jìn)

3、行了11組2種控制模式下的疲勞試驗(yàn)，選用了2種三分點(diǎn)-彎拉疲勞試驗(yàn)。通過試驗(yàn)得到不同CBG-25的彎拉模量、彎拉強(qiáng)度、疲勞方程和疲勞極限，并發(fā)現(xiàn):1）CBG-25的模量與疲勞壽命與強(qiáng)度有密切關(guān)聯(lián);2）不同疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)下得到的疲勞方程具有很大的差異;3）耗散能法是一種可用于半剛性材料的疲勞分析方法，同時(shí)通過耗散能法能將應(yīng)力、應(yīng)變模式下的疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一;4）尺寸效應(yīng)對(duì)CBG-25的模量、強(qiáng)度和疲勞性能有巨大的影響;5）與部分傳統(tǒng)的半剛

4、性材料相比，CBG-25具有較好的模量、強(qiáng)度和疲勞性能，適宜于修建長(zhǎng)壽命路面。
　　在對(duì)溫縮、干縮性能進(jìn)行研究的過程中采用均勻設(shè)計(jì)法進(jìn)行試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。在對(duì)十種不同參數(shù)的CBG-25用LVDT進(jìn)行收縮試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上得到了水穩(wěn)碎石材料的溫縮、干縮特性以及水泥含量、級(jí)配與干縮性能間的函數(shù)模型。研究結(jié)果表明:在保證CBG-25水泥含量（即保證了強(qiáng)度、模量和疲勞性能）的前提下能通過調(diào)整級(jí)配來改善其溫縮、干縮性能。同時(shí)，本文通過“收縮-強(qiáng)度