旧沥青路面材料柔性底基层力学及抗裂性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文旧沥青路面材料柔性底基层力学及抗裂性能研究论文作者：王涛学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：交通运输工程指导教师：宋金华职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofEngineeringDegreeofCommunicationandTransportationEngineeringRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESANDCRACKRESISTANC

2、EOFRECLAIMDEDASPHALTPAVEMENTFLEXIBLESUBBASEbyWangTaoSupervisor:Prof.SongJinhuaOctober2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位

3、论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要废旧沥青路面材料再生利用技术是解决废料回收利用和环境污染的有效途径，然而再生混合料兼有性能较弱和水稳定性差等不足，易发生早期破坏。随着具有非

4、线性特性及抗裂性能的粒料类材料的广泛应用，文章提出了全比例RAP材料作为改建道路柔性底基层路面结构的设想。论文首先阐述了RAP掺配比对再生混合料影响和粒料夹层延缓路面反射裂缝的国内外研究现状。其次，分析RAP材料作为柔性底基层的合理性，并对其结构层内竖向应力的分布规律及考虑超载影响的竖向应力水平范围进行研究，进而利用粒料类材料的永久变形预估模型分析其塑性变形情况。然后，进行RAP材料试验研究，分析评价RAP材料的级配组成，确定试验路段RAP柔性底基层的合理级配。此外，对RAP材料的基本力学性能和承载能力进行分析计算，确定RAP材料

5、的回弹模量，并得到RAP材料层回弹模量与压实度之间的相关性。最后，利用有限元软件ANSYS，结合线弹性断裂力学理论，对路面结构内部存在裂缝缺陷的RAP柔性底基层沥青路面进行数值仿真计算。通过互动积分法得到在正、偏荷载作用下裂纹尖端应力强度因子（KI、KII）随RAP底基层厚度、模量和超载率变化的规律，并结合沥青路面结构组合设计的设计标准，最终确定RAP材料用作改建道路底基层时合理的层厚与模量，得到改建道路全比例RAP柔性底基层沥青路面的典型结构，供实际应用参考。关键词：旧沥青路面材料（RAP）路面结构组合设计应力水平承载能力反射裂

6、缝应力强度因子IABSTRACTReclaimdedAsphaltPavementrecyclingtechnologyisaneffectivewaytosolvethewasterecycledandenvironmentalpollution,however,RecycledMixtureexistsdeficienciesreflectedinbothweakerperformanceandpoorwaterstability,pronestoearlydamage.Asnonlinearpropertiesandcrac

7、kresistanceofpellet-likematerialsarewidelyused,thispaperpresentstheideaoffull-scaleRAPmaterialasroadreconstructionflexiblesubbaseofpavementstructure.Firstly,thispaperintroducesthedomesticandforeignresearchstatusthatRAPdopedratioimpactsRecycledMixtureandpelletinterlaye

8、rdelayspavement’sreflectivecracking.Secondly,analyzestherationalityofRAPmaterialasflexiblesubbase,andgetstheverticalstressdi