【摘要】：公路半剛性基層收縮開裂是路面諸多病害產(chǎn)生的重要原因之一,水泥穩(wěn)定碎石是主要的半剛性基層材料,摻加纖維是改善水泥穩(wěn)定碎石路用性能主要方法之一,但目前的有關(guān)成果需要進(jìn)一步豐富和完善,為提高半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)使用壽命和品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。本文以江蘇省高等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層建設(shè)現(xiàn)狀為背景,開展物理試驗研究,分析獲得纖維水泥穩(wěn)定碎石混合料適宜的拌和工藝,提出拌和效果判定方法,在此基礎(chǔ)上,研究了聚酯纖維徑變對水泥穩(wěn)定碎石收縮及力學(xué)性能影響變化規(guī)律,并分析了其作用機(jī)理;運(yùn)用ANSYS建模分析了在車輛荷載、溫度作用及其共同作用下,纖維徑變對水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)力以及路表變形影響的基本規(guī)律,分析獲得聚酯纖維最優(yōu)直徑,提出確定最優(yōu)直徑的方法;最后,結(jié)合試驗路進(jìn)行了驗證,并評價了聚酯纖維水泥穩(wěn)定碎石(PETCSM)基層應(yīng)用效果。主要取得以下研究成果及結(jié)論:(1)提出了基于宏觀觀測與試件性能穩(wěn)定性評價相結(jié)合的纖維水泥穩(wěn)定碎石拌和效果判定方法,分析總結(jié)了適宜的纖維水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和工藝。(2)纖維質(zhì)量、長度相同情況下,隨著纖維直徑的增加,PETCSM干縮系數(shù)表現(xiàn)為先降低后上升(纖維直徑約在35μm處出現(xiàn)谷值),溫縮系數(shù)呈線性增長的趨勢,無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度均呈線性降低的趨勢,抗壓回彈模量基本不變。(3)對于PETCSM路面結(jié)構(gòu)而言,隨著纖維直徑的增加,基層應(yīng)力、路表變形在車輛荷載作用下均呈細(xì)微波動,無一定規(guī)律性;在溫度作用或兩種荷載共同作用下均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢,即溫度作用相對于車輛荷載作用對基層應(yīng)力起主導(dǎo)作用。(4)提出了PETCSM適宜的纖維直徑應(yīng)用范圍是20μm~35μm,最優(yōu)纖維直徑為20μm,以及以7d溫縮系數(shù)、28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為主控判定指標(biāo),干縮系數(shù)為輔助判定指標(biāo)的最優(yōu)纖維直徑的確定方法。(5)聚酯纖維的摻加可以減小水泥穩(wěn)定碎石基層雙輪跡線中軸線處、輪跡線處應(yīng)變變化幅度,表明纖維的摻加可以有效減小水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)力,提高其抗裂性能。
【圖文】：

和時間等主要工藝參數(shù)對 PETCSM 混合料拌和定方法，其次，，從 PETCSM 收縮性能、力學(xué)性案，在水泥穩(wěn)定碎石材料中摻加不同直徑的聚酯干縮系數(shù)、溫縮系數(shù)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)規(guī)律及其根本作用機(jī)理，從而探討聚酯纖維徑產(chǎn)生的影響。等級公路水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用現(xiàn)狀ement-stabilized Macadam Base foiangsu Province）概況亞洲大陸東岸中緯度地帶，介于東經(jīng) 116°18′°20′之間，屬東亞季風(fēng)氣候區(qū)，處在亞熱帶和、蘇北灌溉總渠一線為界，以北地區(qū)屬暖溫帶濕屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。

2 纖維徑變影響 PETCSM 收縮及力學(xué)性能試驗研究2.3 原材料指標(biāo)及混合料配合比設(shè)計（Raw Material Index andMixture Ratio Design）2.3.1 原材料指標(biāo)（1）聚酯纖維試驗用聚酯纖維（圖 2-2 所示）呈單絲束狀，其斷面形式為圓形，直徑分別為 20μm、35μm、70μm、105μm，長度為 5cm，其主要技術(shù)指標(biāo)見表 2-5。表 2-5 聚酯纖維技術(shù)指標(biāo)Table 2-5 Technical index of polyester fiber比重/（g/cm3）熔點/℃熱傳導(dǎo)性 抗酸堿性延伸率/%抗拉強(qiáng)度/MPa彈性模量/MPa熱膨脹系數(shù)/（10-6/℃）1.36 >250 低 強(qiáng) 35 960 ≥9000 5~6
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛忠軍;王春明;張偉;宋波;李興海;;半剛性基層長壽命路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計研究[J];公路交通科技;2015年10期

2 胡艷民;;不同玻璃纖維長度和摻量下的水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度特性研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2015年06期

3 劉香香;謝文;;水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層材料結(jié)構(gòu)特性分析[J];公路與汽運(yùn);2015年03期

4 田耀剛;石帥鋒;肖燕;李煒光;;成型方式對厚層水泥穩(wěn)定碎石基層路用性能影響[J];太原理工大學(xué)學(xué)報;2015年03期

5 付春梅;齊善忠;;摻纖維水泥穩(wěn)定碎石抗裂性能研究分析[J];中外公路;2015年02期

6 付春梅;齊善忠;;聚酯纖維和聚丙烯纖維水泥穩(wěn)定碎石力學(xué)性能研究[J];公路;2015年01期

7 焦雙健;李淑;陳玉嬌;;玄武巖纖維水泥穩(wěn)定碎石配合比試驗研究[J];混凝土與水泥制品;2014年03期

8 徐秀維;;聚酯纖維對水泥穩(wěn)定碎石抗彎拉性能影響的試驗研究[J];中外公路;2012年06期

9 王龍;解曉光;;水泥穩(wěn)定碎石振動與靜壓成型物理力學(xué)指標(biāo)關(guān)系[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年10期

10 蔣應(yīng)軍;李德文;解瑞松;;成型方式對水泥穩(wěn)定碎石物理力學(xué)特性的影響[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2012年09期

本文編號：2595053