摘要
水泥稳定碎石基层材料是一种由级配碎石，水和胶凝材料组成，按嵌挤原理压实而成的复合材料。因其具有成本低，强度高，良好的耐久性和承载能力，以及极佳的整体稳定性等优点，成为利用最多的高速公路路面基层材料。水泥稳定碎石基层材料的性能指标一直是研究的重点，最直观的研究就是强度、抗裂等宏观性能的研究。材料本身性质的优劣除了宏观性能的影响，也受其内部细观结构的影响。内部结构的组成情况不同导致混合材料的性能也不同，因此对水泥稳定碎石基层材料细观结构研究的重要性就凸显出来。同时，水泥稳定碎石基层材料的缺点也十分明显，例如，受重载影响较大，收缩开裂严重，排水性能差，冻融损伤明显等。特别是在温差变化明显的季节冻土地区域内，历经冻结与融化两种不同状态影响的水泥稳定碎石基层材料，其耐久性能、力学指标、变形特点都会发生变化，这种改变对水泥稳定碎石基层材料的实际使用性能的影响很大，严重时会导致路面开裂，产生不可估量的安全损害。由此可见，研究水泥稳定碎石基层材料的冻融损伤特性，找到水泥稳定碎石基层材料的冻融损伤规律十分重要。 本文首先基于室内试验，通过不同成型方式制备并养生不同级配的标准试件，并利用工业CT技术对试件进行扫描，获取内部细观特征。研究成型方式和级配形式对水泥稳定碎石基层材料内部细观结构的影响。其次，对静压成型方式下不同级配形式的试件进行冻融循环试验，通过声发射检测技术和超声波检测技术，测定试件历经冻融循环之后相关参数变化情况，并对试验数据进行处理分析，研究力学性能变化规律和冻融损伤变化规律，具体的工作包括以下几点： （1）不同成型方式下不同级配水泥稳定碎石基层材料内部细观特征分析 通过击实试验获得不同成型方式不同级配形式的试件的最大干密度和最佳含水率，并制作试件，标准养生28d，将试件钻芯，切割获得标准扫描试件，通过工业CT扫描技术对试件进行扫描，获得其内部结构组成信息，研究成型方式和级配形式对水泥稳定碎石基层材料内部细观结构的影响情况。 （2）水泥稳定碎石基层材料冻融损伤性能研究 首先，对养生28d的静压成型方式不同级配形式的试件进行0、5、10、15、20次的冻融循环试验，并分别进行抗压强度实验，抗压回弹模量实验，超声波检测试验，分析水泥稳定碎石试件历经冻融循环试验后，质量损失规律、强度损失规律和超声波波速损失规律。其次，利用声发射技术监测冻融循环后试件的受压破坏的声音信息，获得振铃计数、累积能量、幅度值、累积幅度值随相对应力水平变化的趋势，并找出冻融损伤对水泥稳定碎石基层材料的性能影响。
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