摻聚乙烯醇(PVA)纖維水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)及抗裂性能研究.pdf

1、作為典型半剛性基層材料的水泥穩(wěn)定碎石具有剛度大、強(qiáng)度高、整體性和水穩(wěn)定性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，但隨著荷載的反復(fù)作用水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層逐漸暴露出抗裂性能差的缺點(diǎn)，水泥穩(wěn)定碎石基層開裂形成反射裂縫影響道路使用壽命的問(wèn)題也日益嚴(yán)重。為解決該問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，如將聚酯纖維、聚丙烯纖維、玄武巖纖維等摻入水泥穩(wěn)定碎石中形成抗裂基層。這些研究都取得了一定的成果，但并未完全解決水泥穩(wěn)定碎石基層開裂的問(wèn)題，推廣價(jià)值不高。由于聚乙烯醇(PVA)

2、纖維具有高強(qiáng)高模、耐腐蝕、耐酸堿鹽、無(wú)毒、無(wú)污染等眾多優(yōu)點(diǎn)，本文首次將PVA纖維應(yīng)用于水泥穩(wěn)定碎石基層中，通過(guò)全面、系統(tǒng)地研究其力學(xué)及抗裂性能，有效解決水泥穩(wěn)定碎石基層的開裂問(wèn)題。
　　本文對(duì)PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，得到混合料的最佳含水量、最大干密度及最優(yōu)配合比，通過(guò)分析抗壓強(qiáng)度、抗壓回彈模量、劈裂強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度研究混合料的力學(xué)性能，并通過(guò)劈裂強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度、抗壓回彈模量、干縮系數(shù)、溫縮系數(shù)研究混合料的抗裂性能。進(jìn)行

3、室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，水泥劑量分別采用3.2％、3.6％和4.0％，纖維摻量分別為0.6kg/m3、0.9kg/m3、1.2kg/m3，纖維長(zhǎng)度分別為12mm、18mm、24mm、30mm，與普通水泥穩(wěn)定碎石材料的力學(xué)及抗裂性能進(jìn)行比較分析。將PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石材料應(yīng)用于實(shí)際工程，通過(guò)對(duì)不同纖維摻入方案的試驗(yàn)路段觀測(cè)，分析PVA纖維對(duì)道路使用壽命及路面結(jié)構(gòu)層厚度的影響。
　　結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果和理論研究分析，認(rèn)為:摻入PVA纖維不影響水泥

4、穩(wěn)定碎石材料的礦料配合比、最大干密度和最佳含水率;PVA纖維從改善混合料內(nèi)部結(jié)構(gòu)和改變應(yīng)力場(chǎng)兩方面對(duì)水泥穩(wěn)定碎石有增強(qiáng)和增韌的作用;PVA纖維的摻入一定程度上提高了水泥穩(wěn)定碎石的力學(xué)性能，抗壓強(qiáng)度、抗壓回彈模量、劈裂強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度均有不同程度的提高;PVA纖維有效改善了水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能，干燥收縮系數(shù)明顯降低，溫度收縮系數(shù)略有減小，最佳纖維摻入方案可使水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性能提高44.4％;PVA纖維水泥穩(wěn)定碎石應(yīng)用于實(shí)際工程時(shí)，對(duì)路