冻融条件下水泥稳定碎石力学性能变化规律试验研究

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1、硕士学位论文冻融条件下水泥稳定碎石力学性能变化规律试验研究EXPERIMENTALSTUDYONEVOLUTIONUNDERFREEZE-THAWCONDITIONSMECHANICALPROPERTIESOFCEMENTSTABILIZEDMACADAM朱文强哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：U416.2学校代码：10213国际图书分类号：625.7密级：公开工学硕士学位论文冻融条件下水泥稳定碎石力学性能变化规律试验研究硕士研究生：朱文强导师：马松林教授申请学位：工学硕士学科：道路与铁道

2、工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U416.2U.D.C:625.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEXPERIMENTALSTUDYONEVOLUTIONUNDERFREEZE-THAWCONDITIONSMECHANICALPROPERTIESOFCEMENTSTABILIZEDMACADAMCandidate：ZhuWenqiangSupervisor：Pro

3、f.MaSonglinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：RoadandRailwayEngineeringAffiliation：SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence：July，2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要水泥稳定碎石基层由

4、于具有较好的强度和耐久性、较高的承载能力和整体稳定性，目前在我国高速公路建设中应用广泛。在我国，90%以上的各等级公路基层采用石灰粉煤灰以及水泥稳定类等半刚性材料。但水泥稳定碎石基层也存在着一些缺点：比如对重载敏感性大、排水性能差、容易收缩开裂、表面容易冲刷等。北方季冻地区地区具有全年低温时间长、冬季漫长寒冷、寒暑变化剧烈、早晚温差大的气候特点。这样的气候环境影响水泥稳定碎石基层材料的路用性能。水泥稳定基层在初冬和春融期经常处于冻融循环状态。因此本文对该地区水泥稳定碎石基层在冻融循环作用下的力学性能

5、进行了相关的试验分析研究。本文将参照相关试验规程进行室内试验，制备并养生试件，进行冻融循环，并测定材料在冻融循环之后的力学性能的变化情况，处理并分析得到的试验数据，研究力学性能变化规律，进而研究力学性能变化对路面结构的影响，具体的工作包括以下几点：冻融作用下水泥稳定碎石力学性能变化规律。从确定水泥稳定碎石原材料的技术性质入手，确定试验条件下的最佳含水量和最大干密度，并以此为依据通过试验确定水泥剂量。制备并养生圆柱式试件，进行冻融循环试验。以顶面法确定材料的抗压回弹模量并进行劈裂试验，并对试验结果进行

6、分析处理，找出其变化规律。冻融循环对水泥稳定碎石疲劳性能的影响。制备并养生水泥稳定碎石材料中梁式试件，进行冻融循环试验。到规定的冻融次数后，测定材料的弯拉强度，在此基础上进行材料的疲劳试验。分析并处理得到的实验数据，总结水泥稳定碎石材料在不同冻融循环次数下疲劳寿命的变化情况，得到不同保证率下的疲劳方程。冻融循环对水泥稳定碎石基层路面结构的影响。基于前面得到的水泥稳定碎石基层在不同冻融循环次数作用下的抗压回弹模量以及劈裂强度，借助路面结构分析软件处理相关数据，研究力学性能变化对路面各结构层层底拉应力以

7、及弯沉的影响，进而分析对整个路面结构所带来的影响。关键词：水泥稳定碎石；抗压回弹模量；劈裂强度；疲劳寿命；冻融循环-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSincethecementstabilizedmacadambasewithagoodoverallstabilityanddurability，highstrengthandload-bearingcapacityandothercharacteristics，nowwidelyusedinChina'shighwayconstru

8、ction.EachgradehighwaysinChinahascompletedtheconstructionofmorethan90%isusedinlime,flyashandcementstabilizedmaterialissemi-rigidmaterialrepresentedasroadbasematerial.Butcementstabilizedgravelstratumtherearealsosomedisadvantagesdifficult