旧沥青路面材料柔性底基层力学与抗裂性能分析

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1、摘要废旧沥青路面材料再生利用技术是解决废料回收利用和环境污染的有效途径，然而再生混合料兼有性能较弱和水稳定性差等不足，易发生早期破坏。随着具有非线性特性及抗裂性能的粒料类材料的广泛应用，文章提出了全比例RAP材料作为改建道路柔性底基层路面结构的设想。论文首先阐述了RAP掺配比对再生混合料影响和粒料夹层延缓路面反射裂缝的国内外研究现状。其次，分析RAP材料作为柔性底基层的合理性，并对其结构层内竖向应力的分布规律及考虑超载影响的竖向应力水平范围进行研究，进而利用粒料类材料的永久变形预估模型分析其塑性变形情况。然后，进行RAP材料试验研究，分析评价RA

2、P材料的级配组成，确定试验路段RAP柔性底基层的合理级配。此外，对RAP材料的基本力学性能和承载能力进行分析计算，确定RAP材料的回弹模量，并得到RAP材料层回弹模量与压实度之间的相关性。最后，利用有限元软件ANSYS，结合线弹性断裂力学理论，对路面结构内部存在裂缝缺陷的RAP柔性底基层沥青路面进行数值仿真计算。通过互动积分法得到在正、偏荷载作用下裂纹尖端应力强度因子（KI、KII）随RAP底基层厚度、模量和超载率变化的规律，并结合沥青路面结构组合设计的设计标准，最终确定RAP材料用作改建道路底基层时合理的层厚与模量，得到改建道路全比例RAP柔性

3、底基层沥青路面的典型结构，供实际应用参考。关键词：旧沥青路面材料（RAP）路面结构组合设计应力水平承载能力反射裂缝应力强度因子IABSTRACTReclaimdedAsphaltPavementrecyclingtechnologyisaneffectivewaytosolvethewasterecycledandenvironmentalpollution,however,RecycledMixtureexistsdeficienciesreflectedinbothweakerperformanceandpoorwaterstability,

4、pronestoearlydamage.Asnonlinearpropertiesandcrackresistanceofpellet-likematerialsarewidelyused,thispaperpresentstheideaoffull-scaleRAPmaterialasroadreconstructionflexiblesubbaseofpavementstructure.Firstly,thispaperintroducesthedomesticandforeignresearchstatusthatRAPdopedratio

5、impactsRecycledMixtureandpelletinterlayerdelayspavement’sreflectivecracking.Secondly,analyzestherationalityofRAPmaterialasflexiblesubbase,andgetstheverticalstressdistributionwithinthestructurelayerandverticalstresslevelconsideringtheinfluenceofoverload,andthenusesthepre-evalu

6、ationmodelofgranularmaterial’spermanentdeformationtoanalysisitsplasticdeformation.InordertoevaluatethegradationcompositionofRAP,experimentalstudywasperformedonthebasisanalysis,andthendeterminesthereasonablegradationofRAPflexiblesubbaseonthetestsection.Inaddition,throughtheana

7、lysisofbasicmechanicalpropertiesandbearingcapacity,determinestheresilientmodulusofRAPandgetsthecorrelationbetweentheresilientmodulusandthecompactiondegree.ByusingthefiniteelementsoftwareANSYSandcombiningwiththetheoryoflinearelasticfracturemechanics,thenumericalsimulationofRAP

8、flexiblesubbaseasphaltpavementexistingthecracksisbuilt.Throughtheint