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作为典型半刚性基层材料的水泥稳定碎石具有刚度大、强度高、整体性和水稳定性好等众多优点,但随着荷载的反复作用水泥稳定碎石半刚性基层逐渐暴露出抗裂性能差的缺点,水泥稳定碎石基层开裂形成反射裂缝影响道路使用寿命的问题也日益严重。为解决该问题,国内外学者进行了大量的研究,如将聚酯纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维等掺入水泥稳定碎石中形成抗裂基层。这些研究都取得了一定的成果,但并未完全解决水泥稳定碎石基层开裂的问题,推广价值不高。由于聚乙烯醇(PVA)纤维具有高强高模、耐腐蚀、耐酸碱盐、无毒、无污染等众多优点,本文首次将PVA纤维应用于水泥稳定碎石基层中,通过全面、系统地研究其力学及抗裂性能,有效解决水泥稳定碎石基层的开裂问题。本文对PVA纤维水泥稳定碎石进行配合比设计,得到混合料的最佳含水量、最大干密度及最优配合比,通过分析抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和弯拉强度研究混合料的力学性能,并通过劈裂强度、弯拉强度、抗压回弹模量、干缩系数、温缩系数研究混合料的抗裂性能。进行室内试验时,水泥剂量分别采用3.2%、3.6%和4.0%,纤维掺量分别为0.6 kg/m~3、0.9 kg/m~3、1.2kg/m~3,纤维长度分别为12mm、18mm、24mm、30mm,与普通水泥稳定碎石材料的力学及抗裂性能进行比较分析。将PVA纤维水泥稳定碎石材料应用于实际工程,通过对不同纤维掺入方案的试验路段观测,分析PVA纤维对道路使用寿命及路面结构层厚度的影响。结合室内试验结果和理论研究分析,认为:掺入PVA纤维不影响水泥稳定碎石材料的矿料配合比、最大干密度和最佳含水率;PVA纤维从改善混合料内部结构和改变应力场两方面对水泥稳定碎石有增强和增韧的作用;PVA纤维的掺入一定程度上提高了水泥稳定碎石的力学性能,抗压强度、抗压回弹模量、劈裂强度和弯拉强度均有不同程度的提高;PVA纤维有效改善了水泥稳定碎石的抗裂性能,干燥收缩系数明显降低,温度收缩系数略有减小,最佳纤维掺入方案可使水泥稳定碎石的抗裂性能提高44.4%;PVA纤维水泥稳定碎石应用于实际工程时,对路面结构层特别是面层厚度及道路使用寿命有一定的影响。本文首次将PVA纤维应用于水泥稳定碎石材料中,有效解决了水泥稳定碎石基层开裂的问题,为防治反射裂缝提供了一种解决办法。定量计算了PVA纤维对水泥稳定碎石抗裂性能的提高幅度,具有较大的理论意义及实践指导作用。