二灰砂礫組成設(shè)計(jì)、路用性能評價及工程特性研究.pdf

1、二灰砂礫具有原材料儲量豐富、成本低廉、施工簡單、后期承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時還可減少因開采石料造成的環(huán)境破壞，長期以來一直是我國公路路面基層主要結(jié)構(gòu)形式之一。但是，由于使用中存在二灰砂礫集料級配規(guī)定不盡合理以及室內(nèi)確定的混合料使用性能與實(shí)際應(yīng)用間存在脫節(jié)等問題，制約了此類材料的應(yīng)用及推廣。 針對這種現(xiàn)狀，本研究從二灰砂礫強(qiáng)度形成機(jī)理分析入手，通過深入的理論分析、大量的室內(nèi)外試驗(yàn)研究，以及四條實(shí)體工程的鋪筑及跟蹤觀測，系統(tǒng)研究了二灰

2、砂礫綜合路用性能與材料組成間關(guān)系，推薦出不同等級公路二灰砂礫多指標(biāo)控制體系，提出了有干涉條件下的二灰砂礫骨架狀態(tài)評價方法以及基于不同使用要求條件下二灰砂礫組成設(shè)計(jì)方法以及。 通過對二灰砂礫材料結(jié)構(gòu)與性能分析，對影響二灰砂礫使用性能的材料組成參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。首次提出二灰膠砂理論，并結(jié)合二灰砂礫二級分散系結(jié)構(gòu)與薄弱夾層特性，揭示了與混合料使用性能密切相關(guān)的材料參數(shù)一二灰膠砂及二灰膠砂富余量的變化特性，為二灰砂礫路用性能研究提供了

3、理論支持。 為了使研究成果更具代表性和實(shí)用性，開展了全國天然砂礫分布特性與二灰砂礫使用狀況調(diào)查，進(jìn)行了逐級振動試驗(yàn)與均勻設(shè)計(jì)法填充試驗(yàn)，通過灰色關(guān)聯(lián)度分析，推薦出骨架結(jié)構(gòu)砂礫級配及關(guān)鍵控制篩孔。 在深入分析二灰砂礫傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，首次提出基于二灰膠砂富余量的混合料組成設(shè)計(jì)方法，通過對11種代表性二灰砂礫的力學(xué)、抗裂及抗沖刷等性能的測試與分析，結(jié)合采用APDS97、Ansys軟件對已建立溫度場的不同等級公路典型結(jié)構(gòu)的溫

4、度應(yīng)力分析結(jié)果，首次推薦出不同等級公路二灰砂礫應(yīng)用技術(shù)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)，完善了二灰砂礫路用性能質(zhì)量控制體系，同時推薦出不同等級公路二灰膠砂合理富余量，解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的混合料使用性能與材料組成脫節(jié)的問題，使此類材料配比設(shè)計(jì)方法從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向性能設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。 針對低活性粉煤灰評價存在的問題，首次提出粉煤灰活性測試方法及評價參數(shù)，將粉煤灰外部宏觀控制參數(shù)-比表面積及內(nèi)部活性控制參數(shù)-活性度有機(jī)的結(jié)合在一起，補(bǔ)充完善了現(xiàn)行規(guī)范中粉煤灰等級劃

5、分的不足。 此外，建立了集料級配數(shù)字化特征參數(shù)與混合料性能的聯(lián)系，推薦采用粗、細(xì)集料級配參數(shù)分別評價二灰砂礫的強(qiáng)度及收縮特性。 論文在深入分析集料骨架狀態(tài)評價方法的基礎(chǔ)上，對有干涉條件下的二灰砂礫骨架狀態(tài)評價參數(shù)進(jìn)行了研究，通過對比分析平均粒徑間距、骨架面積指數(shù)以及混合料使用性能間的關(guān)系，提出有干涉條件下骨架狀態(tài)評價方法，推薦出不同等級公路二灰砂礫理論骨架面積指數(shù)，完善了有干涉狀態(tài)下集料骨架結(jié)構(gòu)評價體系。 針對穩(wěn)