聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石材料路用性能研究

发布时间：2017-09-13 20:14

  本文关键词：聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石材料路用性能研究

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【摘要】：我国交通不断发展,人们对提高道路路用性能的呼声也越来越高。目前,水泥稳定碎石是我国公路建设中主要的半刚性基层材料,它具有强度高,刚度大,整体性强、水稳性和抗冻性好以及抗行车疲劳性能较好的特点,因此,已被广泛应用于高等级公路、城市道路和机场道路。但是以水泥稳定碎石为基层的半刚性基层路面也有一定的缺陷,如抗拉强度较低,脆性大,柔性低,在温度骤降、水分减少等外因作用下极易产生收缩,导致裂缝的产生,反射到路面面层,破坏了路面的整体性和连续性,更严重的是使得路表水通过路面裂缝进入路面结构,甚至深入土基,从而导致路面结构过早破坏。本论文结合安徽省交通投资集团有限责任公司科研项目《聚乙烯醇纤维增强水泥稳定碎石基层研究》,针对高等级公路水泥稳定碎石基层开裂的破坏现状,在调研国内外已有研究成果的基础上,选取合适种类聚合物—聚乙烯醇纤维(PVA)。通过大量的理论分析、室内试验和现场检测试验,研究掺聚乙烯醇纤维(PVA)的水泥稳定碎石基层材料的干缩变形、温缩变形、回弹模量、劈裂强度以及劈裂疲劳等物理力学性能与聚乙烯醇纤维(PVA)掺入量和掺入长度等影响因素之间的关系及变化规律,并在此基础上研究掺聚乙烯醇纤维(PVA)水泥稳定碎石基层的疲劳寿命。通过研究得出:1)掺入聚乙烯醇纤维后,水泥稳定碎石材料的无侧限抗压强度均得到了不同程度的提高,但增加的幅度都很小。随着聚乙烯醇纤维长度的增加,其强度也有明显提高。2)掺入聚乙烯醇纤维后,水泥稳定碎石材料的抗压回弹模量能够得到降低。并且掺入聚乙烯醇纤维的水泥稳定碎石材料随着聚乙烯醇纤维的掺加其抗压回弹模量呈线性下降趋势,说明聚乙烯醇纤维对降低水泥稳定碎石材料的抗压回弹模量是有效果的。3)掺入聚乙烯醇纤维能够有效提高水泥稳定碎石材料的抗弯拉强度。且随着聚乙烯醇纤维的长度增加,其影响效果更为明显。4)干缩试验结果表明,掺加聚乙烯醇纤维的水泥稳定碎石材料在不同龄期的平均干缩系数都比同龄期普通水泥稳定碎石材料小,说明掺入聚乙烯醇纤维对于改善水泥稳定碎石基层的干缩性能有好的影响;干缩系数的试验结果与试验过程中的失水率有较大的关系,失水率较小时,平均干缩系数也较小,影响到试验结论;温缩试验结果表明,掺加不同长度聚乙烯醇纤维的水泥稳定碎石材料的温缩系数比同龄期普通水泥稳定碎石材料小,说明掺入聚乙烯醇纤维对于改善水泥稳定碎石基层的温缩性能有较大影响；5)聚乙烯醇纤维对水泥稳定碎石的疲劳性能有影响。
【关键词】：水泥稳定碎石 聚乙烯醇纤维 基层 强度 疲劳
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题来源11-12
• 1.2 目的及意义12
• 1.3 研究应用现状12-15
• 1.3.1 国内研究现状12-13
• 1.3.2 国外研究现状13-15
• 1.4 本论文研究的主要内容及拟解决的问题和预期效果15-18
• 第二章 原材料性能试验与试验方案18-27
• 2.1 路面基层的性能要求18-19
• 2.2 原材料性质19-21
• 2.2.1 水泥19
• 2.2.2 集料19-20
• 2.2.3 聚乙烯醇纤维20-21
• 2.3 试验方案21-25
• 2.3.1 劈裂强度试验21-22
• 2.3.2 抗弯拉强度试验22
• 2.3.3 抗压强度试验22-23
• 2.3.4 干缩试验23-24
• 2.3.5 温缩试验24-25
• 2.4 试件的成型及养护25-26
• 2.5 小结26-27
• 第三章 PVA纤维水泥稳定碎石材料力学性能分析27-35
• 3.1 聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石拌合试验27-28
• 3.2 劈裂强度试验28-29
• 3.2.1 聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石的劈裂强度28-29
• 3.2.2 掺聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石的劈裂强度对比29
• 3.3 抗弯拉强度29-31
• 3.4 抗压强度试验31-32
• 3.5 抗压回弹模量试验32-34
• 3.5.1 聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石的抗压回弹模量试验结果32-34
• 3.5.2 不同长度聚乙烯醇纤维的水泥稳定碎石材料的抗压回弹模量对比结果34
• 3.6 小结34-35
• 第四章 聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石材料收缩性能分析35-46
• 4.1 干燥收缩35-37
• 4.1.1 干燥收缩机理35-36
• 4.1.2 干缩的影响因素36-37
• 4.2 干缩试验37-41
• 4.2.1 干缩试验试件制作37-38
• 4.2.2 干缩试验结果38-39
• 4.2.3 干缩系数影响因素分析39-41
• 4.3 温缩试验41-44
• 4.3.1 温度收缩41-43
• 4.3.2 聚乙烯醇纤维水泥泥稳定碎石的温缩性能43-44
• 4.4 小结44-46
• 第五章 聚乙烯醇纤维水泥稳定碎石材料疲劳性能46-56
• 5.1 疲劳试验46-47
• 5.2 疲劳试验47
• 5.2.1 试验预期47
• 5.2.2 试验方案47
• 5.2.3 试验方法47
• 5.3 疲劳试验结果47-50
• 5.4 疲劳方程50-53
• 5.5 疲劳寿命对比53-55
• 5.6 小结55-56
• 第六章 试验路工程施工56-63
• 6.1 试验路简介56-57
• 6.1.1 试验路方案选定56-57
• 6.2 试验路施工57-60
• 6.3 试验路检测60-62
• 6.3.1 试验路检测结果60-62
• 6.4 小结62-63
• 第七章 结论与展望63-65
• 7.1 主要结论63-64
• 7.2 研究展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68-69
• 在学期间发表的论文69

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本文编号：845659