水泥沥青复合胶结料冻融损伤特性研究.pdf

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1、硕士学位论文水泥沥青复合胶结料冻融损伤特性研究STUDYONFREEZETHAWDAMADGECHARACTERISTICSOFCEMENT-ASPHALTCOMPOSITEBINDER骆沛东哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：U414.2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水泥沥青复合胶结料冻融损伤特性研究硕士研究生：骆沛东导师：李云良副教授申请学位：工学硕士学科：道路与铁道工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：20018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classifie

2、dIndex:U414U.D.C:625.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONFREEZETHAWDAMADGECHARACTERISTICSOFCEMENT-ASPHALTCOMPOSITEBINDERCandidate：LuoPeidongSupervisor：AssociateProf.LiYunliangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：TransportationEngin

3、eeringAffiliation：SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要水泥沥青复合胶结料是一种黏弹性胶凝材料，其材料组成主要有乳化沥青、水泥、及多种外掺剂。水泥沥青复合胶结料在高速铁路板式无碴轨道砂浆垫层、半柔性路面基层以及路面修补中应用广泛。水泥沥青复合胶结料在冻融循环作用后，其材料的力学性能会出现劣化，

4、耐久性降低，材料的服役性能变差。本文主要研究水泥沥青复合胶结料的冻融损伤特性。首先，确定了水泥沥青复合胶结料的配合比并进行试件制备。研究确定了水泥沥青复合胶结料冻融、蠕变及疲劳的试验方法；基于黏弹性理论，提出了了能够描述冻融循环作用下水泥沥青复合胶结料的蠕变特性的本构模型。其次，基于水泥沥青复合胶结料的蠕变试验，分别利用分数导数修正Burgers模型及经典Burgers模型提出了水泥沥青复合胶结料的本构方程，对比分析了本构方程中黏弹性力学参数随冻融次数及材料配合比的变化规律，基于分数导数Burgers模型分析冻融损伤对材料

5、静态黏弹性力学性能的影响。再次，基于动态疲劳试验，分析了水泥沥青复合胶结料在冻融循环作用后的疲劳特性及动态黏弹性力学参数的变化规律。提出了冻融循环作用后水泥沥青复合胶结料的疲劳方程，分析了冻融循环作用和材料配合比对水泥沥青复合胶结料动态疲劳力学性能的影响；最后，分别基于静态蠕变试验和动态疲劳试验引入冻融损伤变量，推导冻融损伤演化方程，分析了水泥沥青复合胶结料冻融损伤演化规律及影响因素。并对比分析了基于静态力学性能和动态力学性能推导的冻融损伤演化方程，研究了冻融对水泥沥青复合胶结料的静-动态力学性能的影响。关键词：水泥沥青复

6、合胶结料；力学性能；冻融循环；黏弹性；损伤-I-AbstractAbstractCement-asphaltcompositebinderisaviscoelasticcementitiousmaterial,mainlycomposedofemulsifiedasphalt,cementandvariousadditives.compositebinderiswidelyusedinmortarballast,semiflexiblepavementbaseandpavementrepairofhigh-speedtra

7、ckslabballastlesstrack.Afterthefreeze-thawcycles,themechanicalpropertiesofcementasphaltcompositebinderwilldeteriorate,thedurabilitywilldecrease,andtheserviceperformanceofthematerialwillbecomeworse.Thispapermainlystudiesthefreezethawdamagecharacteristicsofcementasp

8、haltcompositebinder.First,themixtureratioofcementasphaltcompositebinderwasdeterminedandthespecimenwasprepared.Theexperimentalmethodoffreezingthawing,cre