水泥稳定级配碎石排水基层胶浆合理稠度研究

摘要

近年来我国道路出现了大规模的早期损坏，水是造成早期损坏的主要因之一。本文从水损坏问题入手，分析水的来源及损坏产生原因，参考国内外的经验，采用设置道路内部排水设施的方法来解决此类问题。排水基层作为道路内部排水设施的重要组成部分，其材料组成和路用性能直接关系到路面结构的排水效果和路面的长期性能。在水泥稳定级配碎石排水基层在材料设计中应考虑两个指标，即空隙率和强度。空隙率与表征排水基层排水能力的渗透系数直接相关，对空隙率的分类及测定方法进行了介绍，利用空隙率与渗透系数之间的较好的回归关系对试件的渗透系数进行预测。根据排水规范对排水基层的排水能力进行验算，确定满足要求的空隙率作为设计指标。在材料设计中，突出了骨架和胶浆的设计。骨架作为排水基层的重要组成部分，为结构提供了空隙和部分强度，采用CBR法和动载压入法对骨架力学性能进行评价。对于水泥胶浆通过正交试验设计，采用功效系数法对试验结果进行分析。而后，通过体积设计法，设计出满足空隙率要求的胶浆用量，并对预测空隙率进行了验证，对试件的室内成型方法进行选择。在合理稠度研究方面，设计水泥胶浆的析漏试验。研究了施工工艺对合理稠度的影响。以析漏试验为评价方法，空隙差和抗压强度为评价标准、定量的对胶浆稠度进行评价。回归了析漏质量与空隙率与强度之间的关系，由此确定满足空隙差和强度要求的析漏质量。为检验以上设计方法的合理性，针对水泥稳定碎石排水基层材料的不同龄期抗压强度、回弹模量、劈裂强度，收缩性能和疲劳性能进行了试验。并与常见的半刚性基层材料的性能对比，结果表明水泥稳定排水基层材料具有较好的路用性能。在试验路的现场铺筑中，对施工中的隔水层、道路内部排水设施的设置、施工工艺和养护措施等提出了要求，并在现场作了强度试验，检测施工质量。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 问题的提出

1.1.2 解决办法

1.2 国内外综述

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.2.3 总结

1.3 本课题主要研究的内容

第2章 水泥稳定级配碎石排水基层参数确定

2.1 空隙率

2.2 测定方法

2.2.1 测定方法比选

2.2.2 理论密度确定

2.2.3 空隙率计算

2.2.4 有效空隙率与空隙率之间关系

2.3 渗透系数

2.3.1 渗透系数定义

2.3.2 渗透系数预估模型

2.3.3 渗透系数测定方法

2.4 渗透系数与空隙率之间的关系

2.5 排水基层水力计算

2.6 本章小结

第3章 水泥稳定级配碎石材料组成设计

3.1 设计指标

3.1.1 空隙率

3.1.2 抗压强度

3.2 原材料性质

3.2.1 水泥

3.2.2 粗集料

3.2.3 其他

3.3 级配设计

3.3.1 CBR试验

3.3.2 动载压入试验

3.3.3 试验结果

3.4 胶浆设计

3.4.1 确定水泥胶浆评价指标

3.4.2 水泥胶浆正交试验

3.4.3 正交试验的结果分析

3.5 成型方法研究

3.6 确定胶浆用量

3.7 本章小结

第4章 合理稠度研究

4.1 评价方法

4.2 评价指标

4.2.1 空隙均匀性

4.2.2 强度

4.3 成型工艺的影响

4.4 合理稠度确定

4.4.1 析漏质量与强度之间的关系

4.4.2 析漏质量与空隙差之间关系

4.4.3 合理稠度的确定

4.5 本章小结

第5章 水泥稳定级配碎石材料路用性能验证

5.1 抗压强度

5.1.1 试验参数

5.1.2 试验结果

5.1.3 龄期与强度之间关系

5.2 劈裂强度

5.2.1 试验参数

5.2.2 试验结果

5.3 回弹模量

5.3.1 试验参数

5.3.2 试验结果分析

5.4 收缩试验

5.4.1 干燥收缩试验方法

5.4.2 试验结果

5.5 疲劳试验

5.5.1 试验参数

5.5.2 试验结果

5.6 本章小结

第6章 试验路铺筑

6.1 工程概况

6.2 路面内部排水系统设置

6.3 隔水层

6.4 施工

6.5 养护

6.6 抗压强度试验

6.7 本章小结

结论

参考文献

致谢