水泥穩(wěn)定碎石材料振動成型試驗與應用研究
發(fā)布時間:2022-07-14 10:23
水泥穩(wěn)定碎石材料具有較高的剛度和較強的荷載擴散能力,可實現(xiàn)“強基、薄面”的效果而被廣泛應用于我國路面基層,確保了我國公路建設事業(yè)的迅猛發(fā)展。我國于2015年推出了新版規(guī)范《公路路面基層施工技術細則》,文中提到可使用壓實功等效原則的振動壓實方法進行基層設計,但是卻未進行詳細的設計說明,需對其進行完善。同時我國實際現(xiàn)場施工時壓實工藝水平已有大幅進步,可實現(xiàn)大噸位的振動壓路機進行壓實,而室內(nèi)依然采用匹配靜力壓路機的擊實試驗、靜力成型方法,該方法指導設計的水泥穩(wěn)定碎石材料偏細,水泥用量偏多,從而易發(fā)生干縮溫縮開裂現(xiàn)象,同時也常出現(xiàn)基層施工中壓實度“超百”現(xiàn)象,說明這種室內(nèi)試驗方法已不能實際反映材料現(xiàn)場施工時的真實性能,設計的水泥穩(wěn)定碎石材料存在種種缺陷。因此開展室內(nèi)水泥穩(wěn)定碎石材料振動成型試驗與應用研究具有重要意義。本研究針對振動壓實成型方法采取了四種影響因素:級配設計、水泥劑量、養(yǎng)生齡期、振動時長,同時采取了靜壓成型方法和旋轉(zhuǎn)壓實成型方法作為對照成型方法。通過大量的無側(cè)限抗壓強度力學性能測試,探究不同因素對于基層施工中關鍵力學性能指標—無側(cè)限抗壓強度的影響。并建立不同振動時長之間的無側(cè)限抗壓...
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 振動成型方法在混合料中的運用
1.2.2 X-rayCT技術在混合料結構分析中的運用
1.3 課題支撐
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 振動壓實原理及振動壓實設備
2.1 振動壓實原理
2.2 振動壓實儀及其力學模型
2.2.1 振動壓實儀介紹
2.2.2 振動壓實儀振動模型
2.3 振動壓實儀參數(shù)分析
2.3.1 工作頻率的選擇
2.3.2 名義振幅的選擇
2.3.3 激振力的選擇
2.4 本章小結
第三章 試驗方案設計及試件制備
3.1 試驗研究方案
3.2 原材料性質(zhì)
3.2.1 水泥基本性能
3.2.2 集料基本性能
3.3 級配設計方法
3.4 壓實試驗方案
3.4.1 重型擊實法試驗
3.4.2 旋轉(zhuǎn)壓實試驗
3.4.3 振動壓實試驗
3.5 最大干密度及最佳含水率
3.6 試件成型與養(yǎng)生
3.6.1 試件的成型
3.6.2 試件的養(yǎng)生
3.7 本章小結
第四章 水泥穩(wěn)定碎石基層無側(cè)限抗壓強度研究
4.1 強度形成機理及力學性能試驗方法
4.1.1 強度形成機理及影響因素
4.1.2 無側(cè)限抗壓強度試驗方法
4.2 基于不同成型方式無側(cè)限抗壓強度試驗結果與分析
4.2.1 成型方式影響分析
4.2.2 養(yǎng)生齡期影響分析
4.2.3 級配類型影響分析
4.3 基于振動成型無側(cè)限抗壓強度試驗結果與分析
4.3.1 水泥劑量影響分析
4.3.2 振動時長影響分析
4.4 本章小結
第五章 基于X-RAYCT的水穩(wěn)材料骨架密實程度分析
5.1 X-RAYCT技術簡單介紹
5.2 X-RAYCT圖像成型原理
5.3 X-RAYCT圖像處理方法及數(shù)據(jù)采集
5.3.1 圖像處理方法
5.3.2 圖像數(shù)據(jù)采集方法
5.4 水泥穩(wěn)定碎石材料骨架密實程度分析
5.4.1 骨架密實程度指標建立
5.4.2 CT層位影響分析
5.4.3 成型方式影響分析
5.4.4 級配影響分析
5.5 本章小結
第六章 實體工程驗證
6.1 實體工程概況
6.2 試驗段方案設計與施工情況
6.2.1 試驗段方案設計
6.2.2 施工方案
6.3 試驗路跟蹤檢測
6.3.1 混合料級配篩分檢測
6.3.2 水泥劑量的檢測
6.3.3 壓實度檢測
6.3.4 抗壓強度檢測
6.3.5 CT掃描檢測
6.4 本章小結
結論與進一步研究展望
1.結論
2.進一步研究展望
參考文獻
附錄
附表1 不同成型方式試件中級配CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
附表2 90s振動成型試件不同級配試件CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
附表3 芯樣CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)與靜壓成型對水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長安大學學報(自然科學版). 2016(06)
[2]基于圖像分析技術的不同壓實方法瀝青混合料級配變化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技術. 2016(01)
[3]基于數(shù)字圖像處理的粗集料接觸分布特性[J]. 石立萬,王端宜,蔡旭,吳志勇. 中國公路學報. 2014(08)
[4]振動/振蕩壓路機名義振幅與振動模型的討論[J]. 姜右良,黃律鈐. 建設機械技術與管理. 2014(03)
[5]基于CT圖像的粗集料顆粒接觸特性細觀尺度研究[J]. 段躍華,張肖寧,李紅杰,苑苗苗,張順先,王輝. 建筑材料學報. 2011(06)
[6]基于工業(yè)CT的混凝土集料二維及三維輪廓表征方法[J]. 段躍華,張肖寧,李智,王端宜,劉仰韶. 中國公路學報. 2011(06)
[7]規(guī)劃求解法在礦料配合比設計中的應用[J]. 葛中廉. 科技信息. 2009(13)
[8]振動法設計水泥穩(wěn)定碎石在申嘉湖高速公路的應用[J]. 許海云,武啟誠,謝熠,周衛(wèi)峰. 上海公路. 2007(04)
[9]振動法設計的水泥碎石在青銀高速公路上的應用[J]. 田文. 中外公路. 2006(05)
[10]CT技術在瀝青膠結顆粒材料內(nèi)部結構分析中的應用[J]. 李曉軍,張肖寧. 公路交通科技. 2005(02)
博士論文
[1]水泥穩(wěn)定碎石振動試驗方法研究及應用[D]. 李明杰.長安大學 2010
[2]公路工程壓實黃土的強度與變形及其微觀結構研究[D]. 陳開圣.長安大學 2006
[3]半剛性基層材料結構類型與組成設計研究[D]. 胡力群.長安大學 2004
碩士論文
[1]粗集料級配及形貌對瀝青混合料結構和性能的影響研究[D]. 張磊.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]西藏地區(qū)水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量控制研究[D]. 卓吉.長安大學 2016
[3]基于芯樣性能的瀝青混合料均勻性分析[D]. 陳思宇.華南理工大學 2015
[4]基于X-ray CT瀝青混合料細觀結構及力學性能研究[D]. 任俊達.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]基于振動法的基層材料路用性能研究[D]. 蘇健.長安大學 2013
[6]基于OTSU法分區(qū)圖像識別技術及其在路面均勻性評價中的應用研究[D]. 劉佳輝.華南理工大學 2012
[7]骨架密實結構水泥穩(wěn)定碎石級配穩(wěn)定性研究[D]. 李偉雄.華南理工大學 2011
[8]水泥穩(wěn)定碎石振動試驗方法研究[D]. 陳磊.長安大學 2009
[9]半剛性基層抗彎拉性能模型和強度指標關系研究[D]. 藺瑞玉.長安大學 2008
[10]水泥穩(wěn)定碎石振動成型試驗研究[D]. 章建龍.長安大學 2008
本文編號:3660946
【文章頁數(shù)】:114 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 振動成型方法在混合料中的運用
1.2.2 X-rayCT技術在混合料結構分析中的運用
1.3 課題支撐
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 振動壓實原理及振動壓實設備
2.1 振動壓實原理
2.2 振動壓實儀及其力學模型
2.2.1 振動壓實儀介紹
2.2.2 振動壓實儀振動模型
2.3 振動壓實儀參數(shù)分析
2.3.1 工作頻率的選擇
2.3.2 名義振幅的選擇
2.3.3 激振力的選擇
2.4 本章小結
第三章 試驗方案設計及試件制備
3.1 試驗研究方案
3.2 原材料性質(zhì)
3.2.1 水泥基本性能
3.2.2 集料基本性能
3.3 級配設計方法
3.4 壓實試驗方案
3.4.1 重型擊實法試驗
3.4.2 旋轉(zhuǎn)壓實試驗
3.4.3 振動壓實試驗
3.5 最大干密度及最佳含水率
3.6 試件成型與養(yǎng)生
3.6.1 試件的成型
3.6.2 試件的養(yǎng)生
3.7 本章小結
第四章 水泥穩(wěn)定碎石基層無側(cè)限抗壓強度研究
4.1 強度形成機理及力學性能試驗方法
4.1.1 強度形成機理及影響因素
4.1.2 無側(cè)限抗壓強度試驗方法
4.2 基于不同成型方式無側(cè)限抗壓強度試驗結果與分析
4.2.1 成型方式影響分析
4.2.2 養(yǎng)生齡期影響分析
4.2.3 級配類型影響分析
4.3 基于振動成型無側(cè)限抗壓強度試驗結果與分析
4.3.1 水泥劑量影響分析
4.3.2 振動時長影響分析
4.4 本章小結
第五章 基于X-RAYCT的水穩(wěn)材料骨架密實程度分析
5.1 X-RAYCT技術簡單介紹
5.2 X-RAYCT圖像成型原理
5.3 X-RAYCT圖像處理方法及數(shù)據(jù)采集
5.3.1 圖像處理方法
5.3.2 圖像數(shù)據(jù)采集方法
5.4 水泥穩(wěn)定碎石材料骨架密實程度分析
5.4.1 骨架密實程度指標建立
5.4.2 CT層位影響分析
5.4.3 成型方式影響分析
5.4.4 級配影響分析
5.5 本章小結
第六章 實體工程驗證
6.1 實體工程概況
6.2 試驗段方案設計與施工情況
6.2.1 試驗段方案設計
6.2.2 施工方案
6.3 試驗路跟蹤檢測
6.3.1 混合料級配篩分檢測
6.3.2 水泥劑量的檢測
6.3.3 壓實度檢測
6.3.4 抗壓強度檢測
6.3.5 CT掃描檢測
6.4 本章小結
結論與進一步研究展望
1.結論
2.進一步研究展望
參考文獻
附錄
附表1 不同成型方式試件中級配CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
附表2 90s振動成型試件不同級配試件CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
附表3 芯樣CT掃描圖像數(shù)據(jù)匯總
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)與靜壓成型對水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長安大學學報(自然科學版). 2016(06)
[2]基于圖像分析技術的不同壓實方法瀝青混合料級配變化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技術. 2016(01)
[3]基于數(shù)字圖像處理的粗集料接觸分布特性[J]. 石立萬,王端宜,蔡旭,吳志勇. 中國公路學報. 2014(08)
[4]振動/振蕩壓路機名義振幅與振動模型的討論[J]. 姜右良,黃律鈐. 建設機械技術與管理. 2014(03)
[5]基于CT圖像的粗集料顆粒接觸特性細觀尺度研究[J]. 段躍華,張肖寧,李紅杰,苑苗苗,張順先,王輝. 建筑材料學報. 2011(06)
[6]基于工業(yè)CT的混凝土集料二維及三維輪廓表征方法[J]. 段躍華,張肖寧,李智,王端宜,劉仰韶. 中國公路學報. 2011(06)
[7]規(guī)劃求解法在礦料配合比設計中的應用[J]. 葛中廉. 科技信息. 2009(13)
[8]振動法設計水泥穩(wěn)定碎石在申嘉湖高速公路的應用[J]. 許海云,武啟誠,謝熠,周衛(wèi)峰. 上海公路. 2007(04)
[9]振動法設計的水泥碎石在青銀高速公路上的應用[J]. 田文. 中外公路. 2006(05)
[10]CT技術在瀝青膠結顆粒材料內(nèi)部結構分析中的應用[J]. 李曉軍,張肖寧. 公路交通科技. 2005(02)
博士論文
[1]水泥穩(wěn)定碎石振動試驗方法研究及應用[D]. 李明杰.長安大學 2010
[2]公路工程壓實黃土的強度與變形及其微觀結構研究[D]. 陳開圣.長安大學 2006
[3]半剛性基層材料結構類型與組成設計研究[D]. 胡力群.長安大學 2004
碩士論文
[1]粗集料級配及形貌對瀝青混合料結構和性能的影響研究[D]. 張磊.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]西藏地區(qū)水泥穩(wěn)定碎石質(zhì)量控制研究[D]. 卓吉.長安大學 2016
[3]基于芯樣性能的瀝青混合料均勻性分析[D]. 陳思宇.華南理工大學 2015
[4]基于X-ray CT瀝青混合料細觀結構及力學性能研究[D]. 任俊達.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]基于振動法的基層材料路用性能研究[D]. 蘇健.長安大學 2013
[6]基于OTSU法分區(qū)圖像識別技術及其在路面均勻性評價中的應用研究[D]. 劉佳輝.華南理工大學 2012
[7]骨架密實結構水泥穩(wěn)定碎石級配穩(wěn)定性研究[D]. 李偉雄.華南理工大學 2011
[8]水泥穩(wěn)定碎石振動試驗方法研究[D]. 陳磊.長安大學 2009
[9]半剛性基層抗彎拉性能模型和強度指標關系研究[D]. 藺瑞玉.長安大學 2008
[10]水泥穩(wěn)定碎石振動成型試驗研究[D]. 章建龍.長安大學 2008
本文編號:3660946
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