本文關(guān)鍵詞：環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝級配優(yōu)化設(shè)計(jì)與壓實(shí)規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 鋼橋面鋪裝 抗滑性能 疲勞性能 級配優(yōu)化 微觀分析 壓實(shí)特性

【摘要】：鋼橋面鋪裝相關(guān)技術(shù)是大跨徑鋼橋建設(shè)和運(yùn)行、養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,一直受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界與工程界的高度重視與關(guān)注。目前,國內(nèi)外常用的鋪裝方案主要有雙層SMA類、澆注式類、環(huán)氧類和組合類,其中尤以環(huán)氧類的鋪裝在高溫重載交通的鋼橋面鋪裝中表現(xiàn)較好。環(huán)氧瀝青混合料是一種性能優(yōu)良的鋪裝材料,具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、強(qiáng)度、水穩(wěn)定性、抗疲勞耐久性,尤其對高溫、重載交通具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。調(diào)查情況表明部分環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝存在早期抗滑性能較低,環(huán)氧瀝青混合料試驗(yàn)和施工多參考一般瀝青混合料技術(shù)規(guī)范,缺乏針對性的試驗(yàn)評價(jià)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)�；谏鲜鰡栴},本文從環(huán)氧瀝青混合料的級配優(yōu)化設(shè)計(jì)角度出發(fā),完善環(huán)氧瀝青混合料設(shè)計(jì)方法,評價(jià)環(huán)氧瀝青混合料的壓實(shí)特性和規(guī)律。瀝青混合料的級配、空隙率與壓實(shí)特性、鋪裝表面構(gòu)造、耐久性相互影響和制約�？障堵适腔旌狭蠅簩�(shí)關(guān)鍵控制指標(biāo),為評價(jià)較大空隙率對環(huán)氧瀝青混合料性能影響,研究了空隙率偏高時(shí)(3%),環(huán)氧瀝青混凝土在凍融循環(huán)試驗(yàn)條件下的損壞機(jī)理。通過熒光顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察分析了凍融循環(huán)處理前后環(huán)氧瀝青及其混合料的微觀結(jié)構(gòu)的變化。并且通過環(huán)氧瀝青拉伸試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn),研究凍融循環(huán)處理對環(huán)氧瀝青及其混合料性能的影響。研究表明,環(huán)氧瀝青在經(jīng)過凍融處理后,其微觀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)瀝青顆粒團(tuán)聚的現(xiàn)象;環(huán)氧瀝青的拉伸強(qiáng)度在經(jīng)過凍融處理后,降低了23.9%;空隙率較大的環(huán)氧瀝青混合料其凍融劈裂強(qiáng)度比為69.8%�；旌狭峡障堵瘦^大時(shí),不利于環(huán)氧瀝青混凝土的水穩(wěn)定性,因此,環(huán)氧瀝青鋪裝混合料宜控制空隙率低于3%。針對環(huán)氧瀝青鋪裝早期抗滑性能低、疲勞耐久性問題,提出Ⅰ型粗級配環(huán)氧瀝青混凝土和富環(huán)氧瀝青混凝土的方案。對設(shè)計(jì)的兩種環(huán)氧瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度、小梁彎曲、水穩(wěn)定性、疲勞性能進(jìn)行綜合比較評價(jià),并與傳統(tǒng)級配的環(huán)氧瀝青混合料進(jìn)行了性能對比分析,試驗(yàn)結(jié)果顯示:Ⅰ型粗級配環(huán)氧瀝青混凝土,在提高鋪裝表面抗滑性能的同時(shí),混合料的彎拉性能、馬歇爾穩(wěn)定度、抗水損性能變化不明顯;富環(huán)氧瀝青混凝土提高變形性能的同時(shí),混合料的馬歇爾穩(wěn)定度為64.06 kN,相比傳統(tǒng)級配的環(huán)氧瀝青混合料下降了11%,但仍然高于40kN。在800με、1000με條件下,富環(huán)氧瀝青混合料的疲勞性能最好,Ⅰ型粗級配環(huán)氧瀝青混凝土次之,傳統(tǒng)級配的環(huán)氧瀝青混凝土較低。通過旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀SGC試驗(yàn)研究了不同壓實(shí)次數(shù)、溫度、級配下環(huán)氧瀝青混合料的壓實(shí)特性。同時(shí)比較了A-90、A-70、SBS改性瀝青與環(huán)氧瀝青混合料的壓實(shí)曲線的差異。同時(shí)比較了擊實(shí)成型、輪碾成型和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的壓實(shí)差異。研究表明,環(huán)氧瀝青混合料的壓實(shí)曲線在半對數(shù)坐標(biāo)系中存在明顯的拐點(diǎn),呈雙向線性趨勢;馬歇爾擊實(shí)的密實(shí)曲線與旋轉(zhuǎn)壓實(shí)得到的密實(shí)曲線差別明顯,輪碾成型與旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的密實(shí)曲線類似。最后,以廣東江順大橋鋼橋面鋪裝工程為依托,開展了應(yīng)用實(shí)踐研究,對優(yōu)化設(shè)計(jì)級配的環(huán)氧瀝青混凝土施工壓實(shí)工藝進(jìn)行了測試研究,總結(jié)分析了較粗級配的環(huán)氧瀝青混合料鋪裝施工工藝,可為環(huán)氧瀝青鋪裝級配設(shè)計(jì)和施工控制提供參考。研究表明:較大空隙的環(huán)氧瀝青混凝土不適合作為鋼橋面鋪裝層,易產(chǎn)生水損害等耐久性問題;提出的Ⅰ型粗級配密實(shí)型環(huán)氧瀝青混凝土,能提高鋪裝層的抗滑性能,并且疲勞性能好于傳統(tǒng)級配環(huán)氧瀝青混凝土;通過SGC試驗(yàn)研究了環(huán)氧瀝青混凝土的壓實(shí)規(guī)律,總結(jié)分析了較粗級配的環(huán)氧瀝青混合料鋪裝施工工藝。
【關(guān)鍵詞】：鋼橋面鋪裝 抗滑性能 疲勞性能 級配優(yōu)化 微觀分析 壓實(shí)特性
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U443.33
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外鋼橋面鋪裝材料應(yīng)用現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 雙層SMA鋪裝16-17
• 1.2.2 澆注式瀝青混凝土鋪裝17-18
• 1.2.3 聚合物混凝土鋪裝18
• 1.2.4 環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝18-19
• 1.3 國內(nèi)外環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝研究現(xiàn)狀19-24
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀21-24
• 1.4 本文研究內(nèi)容24-26
• 1.4.1 擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題24-25
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容25-26
• 1.5 研究技術(shù)路線26-27
• 第二章 環(huán)氧瀝青及混合料微觀結(jié)構(gòu)研究27-43
• 2.1 環(huán)氧瀝青在熒光顯微鏡下的微觀形貌28-33
• 2.1.1 熒光顯微鏡基本原理28
• 2.1.2 熒光顯微鏡的樣品制備28-29
• 2.1.3 環(huán)氧瀝青的熒光顯微鏡試驗(yàn)過程與結(jié)果29-33
• 2.1.4 環(huán)氧瀝青混合料的熒光顯微鏡試驗(yàn)結(jié)果33
• 2.2 環(huán)氧瀝青混合料在SEM下的微觀形貌33-40
• 2.2.1 掃描電子顯微鏡33-34
• 2.2.2 SEM的樣品制備34-35
• 2.2.3 環(huán)氧瀝青SEM試驗(yàn)結(jié)果與分析35-36
• 2.2.4 環(huán)氧瀝青混合料SEM試驗(yàn)結(jié)果與分析36-40
• 2.3 性能試驗(yàn)驗(yàn)證40-42
• 2.3.1 拉伸試驗(yàn)40-41
• 2.3.2 凍融劈裂試驗(yàn)41
• 2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 環(huán)氧瀝青混合料的級配優(yōu)化設(shè)計(jì)43-72
• 3.1 傳統(tǒng)的環(huán)氧瀝青混合料設(shè)計(jì)方法43-45
• 3.2 基于抗滑性的環(huán)氧瀝青混合料設(shè)計(jì)方法45-59
• 3.2.1 基本方案45-48
• 3.2.2 試驗(yàn)材料48-51
• 3.2.3 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析51-54
• 3.2.4 改進(jìn)的方法54-59
• 3.3 基于變形性能的環(huán)氧瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)59-63
• 3.3.1 試驗(yàn)方案59
• 3.3.2 試驗(yàn)材料59-60
• 3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果60-63
• 3.4 三種環(huán)氧瀝青混合料性能試驗(yàn)研究63-70
• 3.4.1 環(huán)氧瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)64-65
• 3.4.2 環(huán)氧瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)65
• 3.4.3 環(huán)氧瀝青混合料小梁彎曲試驗(yàn)65-68
• 3.4.4 環(huán)氧瀝青混合料四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)68-70
• 3.5 本章小結(jié)70-72
• 第四章 環(huán)氧瀝青混合料壓實(shí)工藝的研究72-91
• 4.1 基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)環(huán)氧瀝青混合料壓實(shí)特性的研究72-85
• 4.1.1 試驗(yàn)儀器及其壓實(shí)曲線的參數(shù)72-74
• 4.1.2 試驗(yàn)方案74-75
• 4.1.3 試驗(yàn)結(jié)果75-85
• 4.2 不同室內(nèi)成型方式的比較研究85-89
• 4.2.1 試驗(yàn)方法85-86
• 4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果86-88
• 4.2.3 壓實(shí)速率分析88-89
• 4.3 本章小結(jié)89-91
• 第五章 工程應(yīng)用91-102
• 5.1 項(xiàng)目背景91
• 5.2 項(xiàng)目特點(diǎn)91-92
• 5.3 鋼橋面鋪裝推薦方案92-93
• 5.4 環(huán)氧瀝青混合料碾壓工藝研究93-99
• 5.4.1 傳統(tǒng)級配環(huán)氧瀝青混凝土（EA-10）的碾壓工藝93-94
• 5.4.2 Ⅰ型粗級配環(huán)氧瀝青混凝土（FAC-10）的碾壓工藝94-97
• 5.4.3 壓實(shí)效果與驗(yàn)收97-99
• 5.5 環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝施工過程中的控制要點(diǎn)99-101
• 5.5.1 環(huán)氧粘層油的涂布及養(yǎng)生99-100
• 5.5.2 環(huán)氧瀝青混合料整幅施工工藝100-101
• 5.6 本章小結(jié)101-102
• 結(jié)論與展望102-104
• 參考文獻(xiàn)104-110
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果110-111
• 致謝111-112
• 附件112

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：1002496