【摘 要】
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在我国已建成和在建的高等级公路中大约85%以上的道路采用半刚性材料作为基层。半刚性基层具有突出的优点,但也存在缺陷,诸如抗拉强度较低、容易开裂等,对半刚性基层材料来说
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在我国已建成和在建的高等级公路中大约85%以上的道路采用半刚性材料作为基层。半刚性基层具有突出的优点,但也存在缺陷,诸如抗拉强度较低、容易开裂等,对半刚性基层材料来说,材料的抗弯拉性能显得尤为重要。而半刚性基层抗弯拉性能受其材料组成因素的影响。本课题以水泥稳定碎石材料为对象,通过劈裂强度和抗折强度研究材料的抗弯拉性能。在分析水泥稳定碎石抗弯拉性能构成机理的基础上,从材料组成(如水泥剂量、水泥品种、矿料级配、含水量、压碎值、针片状含量等)特性的角度出发,利用灰色系统理论的方法,通过建立样本数据库,经过灰关联分析、灰色建模、精度检验、灰色预测等过程,建立了水泥稳定碎石短龄期(7d)和长龄期(90d)劈裂强度和长龄期(90d)抗折强度的灰色预测模型,并进行了适用性验证,预测效果令人满意。同时,本课题从材料组成和材料整体两个角度出发,对劈裂强度、抗折强度、抗压强度三个强度指标进行了关联性分析。以灰色模型为基础得到了考虑材料组成的不同龄期的强度指标之间的关系;从力学分析角度通过有限元建模计算,得到了材料整体的各强度指标之间的关系。这两种关系是统一的。应用本课题的成果,能够通过水泥稳定碎石的材料组成对不同龄期的抗拉强度进行预估,能够通过短龄期力学性能评估材料长龄期力学性能,经济有效地确定水泥稳定碎石基层在具体工程中的最佳材料组成,同时也使得由抗压强度换算得到其他强度指标有了具体的换算关系,对于理论分析和工程实践有指导意义。
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