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碎石封层评价方法与层间粘结性能的研究

作　者: 赵含
导　师: 冯德成
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 碎石封层 下封层 层间粘结 斜剪试验
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 79次
引　用: 4次
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内容摘要


碎石封层（Chip Seals）,除了满足防水、粘结、应力吸收等基层与面层层间功能要求外,同时还具有施工造价低、施工速度快等特点,这些优良的特性使其在新建沥青路面的下封层、桥面铺装中的应力吸收层等多领域得到了应用。对碎石封层做下封层而言,材料的选择类型、材料用量等因素将直接影响其功能作用的发挥以及新建道路的使用寿命。基于此,开展了碎石封层评价指标与层间粘结性能的研究,本文主要研究内容如下:首先,论文结合碎石封层材料组成特点同时参考国外碎石封层的评价方法,提出了粘结材料粘附率（Se）、粘结材料暴露率（Ca）、碎石封层扫刷试验实测的自然脱落率（TLL1）、自然及扫刷后总脱落率（TLL2）四项评价指标。通过试验说明了实测数据有较高的区分度;同时应用回归函数分析、灰色关联分析的方法,论证了评价指标间的关联显著性。其次,为检测碎石封层的层间粘结性能,设计制作了适用于MTS 810加载平台的斜剪夹具并配套开发了相应的试件成型模具。最后,通过斜剪试验,验证了碎石封层的层间粘结作用、分析了温度对碎石封层层间粘结性能的影响并且确定了碎石封层材料的合理用量。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 研究背景及研究意义  8-9
  1.2 碎石封层技术和国内外研究现状  9-14
    1.2.1 碎石封层技术  9-11
    1.2.2 国外研究现状  11-12
    1.2.3 国内研究现状  12-14
  1.3 论文的主要研究内容  14-15
第2章 原材料性能及混合料配合比设计  15-21
  2.1 沥青材料性能  15-16
  2.2 水泥基本性质  16
  2.3 集料性能  16-17
  2.4 填料性能  17
  2.5 沥青混合料配合比设计  17-18
  2.6 水泥稳定碎石配合比设计  18-20
  2.7 碎石封层级配选择  20
  2.8 煤油沥青的制备  20
  2.9 本章小结  20-21
第3章 碎石封层关键性能的评价  21-37
  3.1 集料与粘结材料之间的粘结能力评价方法与指标  21-25
    3.1.1 试验设备的选用  21-22
    3.1.2 试验试件的制作及试验步骤  22-23
    3.1.3 计算公式  23-24
    3.1.4 试验材料及用量的选用  24
    3.1.5 试验数据结果与分析  24-25
  3.2 粘结材料粘附率评价方法与指标  25-27
    3.2.1 公式推导与计算方法  26
    3.2.2 试验材料及用量选用  26
    3.2.3 结果分析  26-27
  3.3 粘结材料暴露率评价方法与指标的研究  27-31
    3.3.1 图像处理的实现  28-30
    3.3.2 试验材料及用量选用  30
    3.3.3 结果分析  30-31
  3.4 评价指标的显著性分析  31-36
    3.4.1 显著性分析的实现  31
    3.4.2 评价指标回归函数分析  31-33
    3.4.3 评价指标的灰色关联分析  33-36
  3.5 本章小结  36-37
第4章 碎石封层层间粘结性能的试验研究  37-54
  4.1 剪切试验方案  37-38
  4.2 斜剪试验有限元分析  38-41
    4.2.1 基本假定  38-39
    4.2.2 网格划分  39
    4.2.3 材料计算参数  39
    4.2.4 荷载条件及分析步的选择  39-40
    4.2.5 接触关系  40
    4.2.6 边界条件  40
    4.2.7 结果分析  40-41
  4.3 试验加载及试件成型方案  41-45
    4.3.1 加载与数据采集方案  41
    4.3.2 斜剪夹具  41-42
    4.3.3 试件成型模具及相关设备  42-44
    4.3.4 试件制备  44-45
    4.3.5 试验步骤  45
  4.4 不同层间处置工艺粘结性能对比试验  45-47
    4.4.1 试验目的  45-46
    4.4.2 试验设计及评价指标  46
    4.4.3 试验结果分析  46-47
  4.5 碎石封层材料合理用量的确定  47-50
    4.5.1 碎石封层材料组合的比选方案  47
    4.5.2 试验材料及用量选择  47-48
    4.5.3 斜剪试验的评价指标  48
    4.5.4 试验结果分析  48-50
  4.6 温度对碎石封层层间结合性能的影响  50-52
    4.6.1 试验目的与评价指标  50
    4.6.2 试验材料与用量选用  50-51
    4.6.3 评价指标  51
    4.6.4 试验结果分析  51-52
  4.7 本章小结  52-54
结论  54-55
参考文献  55-58
附录  58-62
致谢  62

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 路面工程 > 路面：按使用材料分 > 沥青路面
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