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改性沥青混合料应力吸收层低温抗裂性能评价方法研究

作 者: 刘秋
导 师: 陈拴发
学 校: 长安大学
专 业: 道路与铁道工程
关键词: 改性沥青混合料 应力吸收层 直接拉伸试验 半圆弯曲试验 低温抗裂性能 评价指标
分类号: U414
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 62次
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内容摘要


目前,针对应力吸收层在抑制复合式路面反射裂缝方面,具有卓越的性能,但用于应力吸收层的特种改性沥青混合料低温抗裂性能评价尚未有成熟的方法。本文在分析沥青混合料低温试验方法适用性的基础上,考虑到应力吸收层结构功能及材料组成的特殊性,提出了直接拉伸试验半圆弯曲试验(SCB)方法,进行了低温抗裂性能评价,初步确定评价指标为劲度、破坏强度、断裂能。本文采用有限元数值分析方法,建立半圆弯曲试验三维有限元模型,分析试件几何尺寸及试验参数对半圆试件切口底部拉应力的影响,确定了SCB试验参数;同时设计了直接拉伸试验方案。分析了试验条件及材料参数对两种试验方法的影响,得出两种试验方法评价其性能基本一致,并具有一定的相关性。基于上述两种试验方法的结果,分析了加载方式差异、试验数据的离散性、评价指标的敏感性、试件成型的难易程度、评价指标的合理性。结果表明:直接拉伸试验的离散性比SCB试验小,试验结果对试验条件及材料参数较为敏感,说明了相比SCB试验,直接拉伸试验可以更好的评价应力吸收层混合料低温性能。因此最终采用直接拉伸试验评价应力吸收层混合料低温抗裂性能,以拉伸破坏形变功作为评价指标。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 沥青混合料低温抗裂性能国内外研究现状  10-15
    1.2.1 国外研究现状  11-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 主要研究内容及技术路线  15-18
    1.3.1 主要研究内容  15-17
    1.3.2 技术路线  17-18
第二章 应力吸收层混合料低温性能评价方法及指标  18-31
  2.1 应力吸收层混合料抗裂机理  18-19
  2.2 沥青混合料低温抗裂试验方法与分析  19-22
    2.2.1 间接拉伸试验  19-20
    2.2.2 低温弯曲试验  20-21
    2.2.3 弯曲蠕变试验  21
    2.2.4 J-积分试验  21-22
  2.3 应力吸收层低温抗裂评价方法  22-28
    2.3.1 直接拉伸试验  22-25
    2.3.2 半圆弯曲(SCB)试验  25-28
  2.4 应力吸收层低温抗裂评价指标  28-29
  2.5 本章小结  29-31
第三章 半圆弯曲试验参数确定  31-38
  3.1 有限元计算模型  31-32
  3.2 试验参数  32-36
    3.2.1 试件厚度  32-33
    3.2.2 切口宽度  33-34
    3.2.3 切口深度  34-35
    3.2.4 支座间距  35-36
  3.3 本章小结  36-38
第四章 应力吸收层混合料低温抗裂试验影响因素分析  38-65
  4.1 原材料  38-40
    4.1.1 沥青结合料  38
    4.1.2 矿料  38-40
  4.2 直接拉伸试验影响因素  40-55
    4.2.1 试验温度对混合料抗裂性能的影响  40-44
    4.2.2 沥青对混合料抗裂性能的影响  44-45
    4.2.3 油石比对混合料抗裂性能的影响  45-49
    4.2.4 级配对混合料抗裂性能的影响  49-55
  4.3 半圆弯曲试验影响因素  55-63
    4.3.1 试验参数对SCB试验结果的影响  56-59
    4.3.2 材料组成影响  59-63
  4.4 本章小结  63-65
第五章 两种试验方法对比分析  65-84
  5.1 加载方式  65
  5.2 试验数据离散性  65-69
  5.3 评价指标的敏感性  69-80
    5.3.1 直接拉伸试验指标的敏感性  69-74
    5.3.2 SCB试验指标的敏感性  74-80
  5.4 试件成型难易程度  80-81
  5.5 评价指标的合理性  81-82
  5.6 本章小结  82-84
主要结论及进一步研究建议  84-86
  主要结论  84-85
  进一步研究及建议  85-86
参考文献  86-89
致谢  89

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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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