半刚性基层材料干缩和温缩特性试验研究

半刚性基层材料目前已广泛应用于我国高等级公路路面结构中,但是随着温度和湿度的变化,这种材料容易产生开裂,影响路面使用性能。本文通过对几种半刚性基层材料进行室内干缩和温缩试验研究,分析其干缩应变、干缩系数、温缩应变、温缩系数等参数的变化规律,为科学地进行半刚性基层材料配合比设计和改善其抗裂性能提供一些基础资料。     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

振动搅拌对水泥稳定碎石干温缩性能的影响

为了提高水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能,通过振动搅拌与普通强制搅拌的对比试验,研究了不同搅拌方式对水泥稳定碎石半刚性基层材料干缩、温缩系数的影响。研究结果表明,振动搅拌技术使得水泥稳定碎石半刚性基层材料的干缩、温缩系数都有所减小,在一定程度上提高了水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能。     

水泥固化土抗裂性能评价研究

水泥固化土为道路基层常用材料，干缩和温缩作用导致的收缩变形一直是影响道路基层稳定性和耐久性的主要因素，为了掌握水泥固化土收缩特征的变化规律，进行了一系列收缩试验。结果表明：水泥固化土在前15 d内干缩变形达到稳定状态的90%;温缩应变在负温区变动幅度较小，较高温度区域30℃左右达到峰值应变；干缩系数和温缩系数随水泥掺量增加显示不同的变化规律。针对现有抗裂性能评价指标的不足，提出了一种新的评价指标，并把该抗裂指标与现有抗裂指标进行计算、对比，发现此指标的计算结果更贴近半刚性材料抗裂性能的实测值，可为今后实际应用提供有利的参考。     

高等级公路半刚性基层裂缝形成机理及防治措施

在分析高等级公路半刚性基层材料收缩特性的基础上,运用基础力学理论,推导出半刚性基层温缩应力、干缩应力的计算公式,求解出半刚性基层温缩应力和干缩应力的最大值,深入地分析了半刚性基层的裂缝形成机理.同时,还分析了半刚性基层最大温缩、干缩应力的影响因素,并由此分别提出针对半刚性基层材料和基层施工过程以及设置预切缝裂缝的防治措施.     

三灰碎石抗裂性能研究

通过基本力学性能试验,对比研究了三灰碎石等半刚性基层材料的强度特性.基于失水率、干缩应变、干缩系数等指标,研究分析了三灰碎石和其他半刚性基层材料的干缩性能.回归分析了累计干缩量与时间和累计失水率的关系.并通过温缩试验分别研究了温度收缩系数与温度区间的关系、平均温缩系数与最大温缩系数的关系.研究表明:在三灰碎石外掺水泥小...     

水泥稳定碎石抗裂性能指标研究

目前通常采用干缩抗裂系数[r]=εmax/αd和温缩抗裂系数[W]=εmax/αt两大指标来评价水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能.但试验研究中发现平均干缩系数αd和温缩系数αt存在变化无规律等特点,用其作为评价指标存在质疑.通过试验研究,提出采用压折比和抗裂安全系数作为水泥稳定碎石基层材料抗裂性能的评价指标.     

半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性研究

针对半刚性材料作为长寿命沥青路面基层使用问题,通过拟定典型路面,采用BISAB3.0计算了不同沥青层厚度下半刚性基层沥青路面的承载能力和疲劳寿命,分析了沥青层加厚对半刚性基层的基层应力和半刚性材料干缩、温缩的影响,研究了半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性.结果表明:相同荷载作用下,沥青层厚度增加,半刚性基层层顶压应力和层底拉应力明显减小,基层疲劳寿命大幅提高;半刚性基层受温度、水等外界因素影响明显减弱,半刚性基层的开裂、冲刷和路面反射裂缝等问题得以有效控制.     

水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗裂性能分析

结合临长高速公路的路面结构设计,分析水泥稳定碎石半刚性基层材料的抗干缩和抗温缩性能,并提出施工中的防裂措施.