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半柔性路面材料抗疲劳性能的试验研究

作　者: 吴丹
导　师: 凌天清
学　校: 重庆交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 半柔性路面材料 配合比设计 四点弯曲 疲劳方程 抗拉强度结构系数 典型结构
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


半柔性路面是一种新型的路面结构形式,它是指在大空隙母体沥青混合料(空隙率高达20%~28%)中,灌入以水泥为主要成分的特殊浆剂而形成的路面。半柔性路面其兼顾刚性和柔性两种路面的优点、摒弃两者缺点的路面结构,其在国外得到了广泛的应用,但在国内,对其研究和应用尚处于起步阶段,因此,对其进行研究具有一定的现实意义。论文在参考国内外相关研究成果的基础上,首先确定满足要求的大空隙母体沥青混合料以及水泥基砂浆配合比;然后通过试验研究,并和普通AC-16沥青混凝土进行对比,表明其具有优良的路用性能;对半柔性路面材料进行四点弯曲疲劳试验,表明半柔性路面材料的疲劳性能优于普通沥青混合料,并得到了置信度90%,存活率95%的疲劳方程。对影响半柔性路面材料疲劳性能的因素进行分析,通过不同频率(10HZ和15HZ)、不同温度(5℃、15℃和40℃)、不同砂浆(普通砂浆和聚合物砂浆)的疲劳试验,对半柔性路面材料的疲劳性能进行评价。通过室内试验得到了半柔性路面材料的设计参数——劈裂强度、抗压回弹模量,以及半柔性路面材料的抗拉强度结构系数。并推荐几种典型的路面结构。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 问题的提出  7-8
  1.2 国内外研究概况  8-11
    1.2.1 国外研究概况  8-11
    1.2.2 国内研究概况  11
  1.3 本文的主要研究内容  11-12
  1.4 研究技术路线  12-13
第二章 半柔性路面材料配合比设计及力学性能研究  13-31
  2.1 半柔性路面材料配合比设计  13-22
    2.1.1 原材料性能分析  13-16
    2.1.2 母体沥青混合料的配合比设计  16-18
    2.1.3 母体沥青混合料的沥青最佳用量和合理范围  18-19
    2.1.4 水泥基砂浆配合比设计  19-22
  2.2 半柔性路面材料路用性能研究  22-29
    2.2.1 半柔性的高温稳定性分析  22-25
    2.2.2 半柔性的水稳性分析  25-29
  2.3 小结  29-31
第三章 疲劳试验方法的评价与选择  31-40
  3.1 室内疲劳试验方法概述  31-34
    3.1.1 力学近似法  31-32
    3.1.2 现象学法  32-34
  3.2 室内疲劳试验方法选择与评价  34-35
  3.3 四点弯曲疲劳试验方法介绍  35-39
    3.3.1 试验设备  35-37
    3.3.2 试验方案  37-39
  3.4 小结  39-40
第四章 半柔性路面材料小梁弯曲疲劳试验研究  40-54
  4.1 标准疲劳试验结果及数据分析  40-43
    4.1.1 试验结果  40-41
    4.1.2 数据处理  41-43
  4.2 疲劳性能分析  43-50
    4.2.1 应力强度比—疲劳寿命疲劳方程  43-44
    4.2.2 应变随加载次数增加的变化规律  44-45
    4.2.3 模量随荷载作用次数增加的变化规律  45-46
    4.2.4 半柔性路面材料与沥青混合料疲劳性能对比  46-50
  4.3 聚合物砂浆半柔性路面材料疲劳试验  50-53
  4.4 小结  53-54
第五章 疲劳性能影响因素分析  54-66
  5.1 温度对半柔性路面材料疲劳试验的影响  54-60
    5.1.1 不同温度下的疲劳试验  54-56
    5.1.2 应变随荷载次数增加变化规律  56-58
    5.1.3 劲度模量随荷载次数增加变化规律  58-60
  5.2 加载频率对四点弯曲疲劳试验的影响  60-65
    5.2.1 不同频率下的疲劳试验  60-63
    5.2.2 频率对应变的影响  63-64
    5.2.3 频率对劲度的影响  64-65
  5.3 小结  65-66
第六章 半柔性路面的结构设计参数  66-74
  6.1 半柔性路面材料的劈裂强度  66-67
  6.2 抗压强度和回弹模量  67-69
  6.3 抗拉强度结构系数  69-72
    6.3.1 普通砂浆半柔性路面材料抗拉强度结构系数  69-71
    6.3.2 聚合物砂浆半柔性路面材料抗拉强度结构系数  71-72
  6.4 小结  72-74
第七章 半柔性路面典型结构研究  74-83
  7.1 交通参数分级  75-76
    7.1.1 标准轴载和标准轴载的累计作用次数  75-76
    7.1.2 交通量等级划分  76
  7.2 结构组合形式及厚度计算  76-83
第八章 结论与展望  83-86
  8.1 主要结论  83-84
  8.2 进一步研究设想  84-86
致谢  86-87
参考文献  87-90
在学期间发表的论著及取得的科研成果  90

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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