基于抗裂性能的水泥穩(wěn)定碎石級配組成與路用性能研究.pdf

1、水泥穩(wěn)定碎石由于具有強度高、剛度大、整體性強、水穩(wěn)性和抗凍性好以及抗行車疲勞性能較好、施工方便等特點，被一些地區(qū)作為首選材料應(yīng)用于高速公路路面結(jié)構(gòu)中，但它在濕度、溫度變化時易產(chǎn)生收縮裂縫。采用我國《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)推薦的水泥穩(wěn)定碎石集料級配組成的混合料在實際應(yīng)用中常出現(xiàn)較多的收縮裂縫，導(dǎo)致瀝青層表面形成反射裂縫，進(jìn)而影響路面的使用性能和使用壽命。本文根據(jù)目前國內(nèi)高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層的使用

2、情況，針對蘇南地區(qū)高溫多雨，水泥穩(wěn)定碎石基層易產(chǎn)生縮裂的特點，在調(diào)查和廣泛收集資料的基礎(chǔ)上，依托蘇州繞城高速公路路面工程系統(tǒng)開展基于抗裂性能的水泥穩(wěn)定碎石級配組成與路用性能研究，解決高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層的關(guān)鍵技術(shù)問題，以確保工程質(zhì)量。本文采用彈性層狀體系理論和有限元法分析了水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在重載交通下不同深度的應(yīng)力應(yīng)變情況，結(jié)合劈裂強度與無側(cè)限抗壓強度的相關(guān)方程，提出了合理的水泥穩(wěn)定碎石上、下基層強度限值，經(jīng)

3、設(shè)計和施工檢驗，建議在特重交通情況下，水泥穩(wěn)定碎石下基層材料7d齡期的無側(cè)限抗壓強度為3.0±0.25MPa，上基層材料7d齡期的無側(cè)限抗壓強度為2.5±0.25MPa。在國內(nèi)外研究成果和原材料基本性能測試的基礎(chǔ)上，通過無側(cè)限抗壓強度、劈裂強度、干縮及溫縮等物理力學(xué)試驗，開展了考慮抗裂性能的水泥穩(wěn)定碎石級配組成設(shè)計的試驗研究，提出了抗裂性能較好的水泥穩(wěn)定碎石基層材料的集料級配組成范圍；分析了水泥穩(wěn)定碎石基層材料強度和收縮特性

4、的影響因素，提出了水泥穩(wěn)定碎石基層適宜的施工溫度為5℃～15℃，分析了收縮開裂機理，提出了采用抗裂評價系數(shù)作為水泥穩(wěn)定碎石基層抗開裂性能的評定指標(biāo)；并在此基礎(chǔ)上，采用正交試驗設(shè)計方法和灰色關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行水泥穩(wěn)定碎石基層材料的級配組成優(yōu)化設(shè)計研究，提出了抗裂性能良好的級配組成設(shè)計方法和設(shè)計方案；提出了基于抗裂性能的水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計方法。為進(jìn)一步完善水泥穩(wěn)定碎石混合料的級配組成、改善其收縮性能提供參考。關(guān)鍵詞：道路