級(jí)配碎石基層與瀝青混合料的層間粘結(jié)行為及其對(duì)路用性能影響研究.pdf

1、級(jí)配碎石作為瀝青路面的柔性基層，具有造價(jià)低廉、低溫抗裂性以及水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。然而級(jí)配碎石通常強(qiáng)度不高，與面層以及封層的粘結(jié)力不足，由此導(dǎo)致高溫性能不佳且容易出現(xiàn)層間推移破壞，在實(shí)際應(yīng)用中受到較大限制。因此，本文以“基于細(xì)觀力學(xué)的級(jí)配碎石基層瀝青路面層間粘結(jié)行為研究”項(xiàng)目為依托，在提高級(jí)配碎石基層強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，開展了基于室內(nèi)足尺直剪試驗(yàn)和高溫車轍試驗(yàn)的級(jí)配碎石柔性基層與瀝青混合料的層間粘結(jié)行為及其高溫性能研究。
　　首先，論文以級(jí)

2、配碎石強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)，級(jí)配碎石強(qiáng)度主要是通過抗剪強(qiáng)度來體現(xiàn)。通過控制關(guān)鍵篩孔以及粗細(xì)集料比例，設(shè)計(jì)出A、B、C三種不同粗細(xì)程度的骨架密實(shí)型級(jí)配碎石。在此基礎(chǔ)上，通過CBR、回彈模量以及動(dòng)力CBR等基礎(chǔ)性能試驗(yàn)，對(duì)級(jí)配碎石柔性基層進(jìn)行全面力學(xué)性能評(píng)價(jià)，得到不同粗細(xì)程度的骨架密實(shí)型級(jí)配碎石的排序依次為:B級(jí)配＞C級(jí)配＞A級(jí)配。
　　接下來，為研究級(jí)配碎石的層間粘結(jié)行為，以抗剪強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用自主研發(fā)的簡(jiǎn)易直剪儀進(jìn)行級(jí)配碎石層與瀝青

3、面層的抗剪性能評(píng)價(jià)。首先通過材料性能檢測(cè)，對(duì)集料、瀝青等組成材料進(jìn)行篩選測(cè)定;在此基礎(chǔ)上，完成了柔性基層的路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);然后，選取基層級(jí)配、封層厚度以及透層油量作為主要研究因素，進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)，結(jié)果表明:級(jí)配碎石基層對(duì)層間粘結(jié)行為影響最為顯著，稀漿封層厚度次之，相比之下，透層油量對(duì)結(jié)果影響并不顯著。
　　基于以上試驗(yàn)，論文采用離散單元法，通過PFC2d數(shù)值軟件進(jìn)行直剪試驗(yàn)的仿真分析。第一步，進(jìn)行貫入試驗(yàn)?zāi)M，獲取級(jí)配

4、碎石微觀性能參數(shù);第二步，進(jìn)行直剪試驗(yàn)?zāi)M，以細(xì)微觀角度描述級(jí)配碎石的相關(guān)力學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)級(jí)配碎石體現(xiàn)出典型的散粒體特性，即整體的一致性以及個(gè)體的非一致性的統(tǒng)一。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步調(diào)整模型參數(shù)，獲取與室內(nèi)足尺直剪試驗(yàn)擬合度較高的仿真模型。
　　最后，進(jìn)行級(jí)配碎石基層瀝青路面高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)測(cè)評(píng)。采用車轍試驗(yàn)，同直剪試驗(yàn)一致，選取基層級(jí)配、封層厚度以及透層油量作為主要研究因素，進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)。結(jié)果表明:影響路面高溫穩(wěn)定性的