本研究从提高半刚性基层材料抗裂性能角度出发,通过微观收缩机理分析,从集料级配和结合料种类、剂量两个方面入手,提出半刚性基层材料抗裂配合比设计方法,并结合工程地区材料供应状况,进行半刚性基层材料的路用性能和抗裂性能研究。理论和试验均表明,配合比合理的基层材料并掺加一定量的粉煤灰或膨胀剂,其早期强度高、收缩系数小、抗裂性能好、整体性质较均匀,并以此验证了半刚性基层材料防裂配合比设计方法的合理性与适用性,提出以抗裂指数作为半刚性材料的抗裂评价指标。 在对半刚性基层材料路用性能研究的基础上,本文运用有限元软件ANSYS对半刚性基层沥青路面典型结构的温度场和温度应力进行了数值模拟,对比研究了不同半刚性材料应用于基层中,其内部温度应力的变化规律,从结构和力学的角度对半刚性材料抗裂性能进行了研究。 为验证研究结果,课题组结合当地具体情况以及室内试验结果,于2004年在青岛—银川高速公路河北段铺筑了试验路,并进行了跟踪观测,初步观测结果表明试验路使用效果良好。