【摘要】：半剛性基層是我國高等級公路基層結(jié)構(gòu)的主要形式,其主要缺點是易產(chǎn)生收縮開裂,基層裂縫向上傳遞致使面層開裂形成反射裂縫。新規(guī)范對高等級公路半剛性半剛性基層的強(qiáng)度進(jìn)行了細(xì)化和提升,從而增加水泥劑量不可避免,水泥劑量的增加會導(dǎo)致混合料抗裂性變差,進(jìn)而影響瀝青面層使用性能。針對這一現(xiàn)狀,既要保證瀝青路面基層具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,又要降低基層開裂,在調(diào)研國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上,本文主要對摻廢橡膠粉纖維水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)性能和抗裂性能進(jìn)行了研究。本文的主要結(jié)論如下:(1)依據(jù)相關(guān)試驗規(guī)程,對本文所需的各種原材料進(jìn)行性能指標(biāo)檢驗,按照規(guī)范走級配中值的方法確定了試驗級配�；谡辉囼炘O(shè)計(四因素三水平)進(jìn)行混合料的配合比研究,橡膠粉目數(shù)、膠粉摻量、纖維長度、纖維摻量為主要考察因素。從強(qiáng)度指標(biāo)和抗裂性指標(biāo)兩方面出發(fā),得出各因素對指標(biāo)的影響情況,并確定了最優(yōu)配合比:膠粉目數(shù)為30目,膠粉摻量為1%,纖維長度為6mm,纖維摻量為0.8‰。根據(jù)水泥劑量與7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的關(guān)系,水泥劑量確定為5.2%。(2)通過室內(nèi)試驗對優(yōu)選的摻廢橡膠粉纖維水泥穩(wěn)定碎石這一復(fù)合材料的力學(xué)性能和路用性能進(jìn)行驗證分析。根據(jù)室內(nèi)試驗得到,膠粉和纖維的摻入使得水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度增強(qiáng),剛度降低。比如,28d齡期,抗壓強(qiáng)度增長了4.9%,抗壓回彈模量降低了13.2%;90d齡期的劈裂強(qiáng)度的增加量最多,增長率為22.5%。(3)本文還對這種特殊水泥穩(wěn)定碎石基層材料的疲勞方程進(jìn)行研究,結(jié)果表明,膠粉和纖維的摻入使得水泥穩(wěn)定碎石的疲勞壽命得以提升,耐久性增強(qiáng)。膠粉和纖維的摻入,使得水泥穩(wěn)定碎石每個時段內(nèi)的分計沖刷質(zhì)量、累計沖刷質(zhì)量和沖刷質(zhì)量損失率均減小,抗沖刷性能良好。經(jīng)過28d齡期5次凍融循環(huán),廢膠粉和纖維對抗凍性能的改善幅度達(dá)23.26%。相比于普通水泥穩(wěn)定碎石,摻廢橡膠粉纖維水泥穩(wěn)定碎石在失水時間和失水率兩方面干縮性能均得以提升。研究結(jié)果表明,整體上,相對于普通水泥穩(wěn)定碎石,摻廢橡膠粉和纖維的水泥穩(wěn)定碎石各項性能得到了很大程度的提升。(4)通過對摻廢橡膠粉纖維水泥穩(wěn)定碎石的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析,結(jié)果表明,其經(jīng)濟(jì)性良好,該材料具有推廣的可實施性。此研究成果在一定程度上可以解決高等級公路高水泥劑量水泥穩(wěn)定碎石基層的開裂問題,具有重要的工程實際價值。
【圖文】：

（19mm） (12mm) (6mm)圖 2.1 試驗所用聚丙烯纖維表 2.1 所用聚丙烯纖維的技術(shù)指標(biāo)檢測項目cm3） 0.91 線密度（dtex） 束狀單絲 斷裂強(qiáng)度（cn/dtex） 不吸水 斷裂延伸率（%） ） 165 175 彈性模量（GPa） ） 590要成分為丁苯膠（SBR）和天然膠（NR）等，，主要是廢常見的生產(chǎn)方法有常溫化學(xué)法、常溫粉碎法、冷凍法等因為其在微觀條件下是由很多分子網(wǎng)鏈構(gòu)成的三維空間多面體形狀，宏觀上觀察，毛刺撕裂狀較多，顆粒棱角不宜過篩。橡膠具有高彈性和高韌性的特性，經(jīng)破碎制性和韌性，而且不具有可塑性和粘性。膠粉在外力作用

（a）40 目 （b）30 目 （c）20 目圖 2.2 試驗所用的橡膠粉橡膠粉的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測定，其結(jié)果見表 2.2。表 2.2 試驗所用廢橡膠粉相關(guān)技術(shù)指標(biāo)單位 標(biāo)準(zhǔn)要求 檢驗結(jié)果 % ≤8 7 % ≥42 58 % ≥26 29 % ≤8 6 % ≤0.1 0.00 g/cm3 20 目 0.863 30 目 0.760 40 目 0.627 % 20 目 18.2 30 目 37.7 40 目 83.2 － － 44.14 泥劑量
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414

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本文編號：2671977