本文關(guān)鍵詞：橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石路用性能研究

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【摘要】：隨著高速公路里程的增加和使用時(shí)間的延長,早期修建的高速公路已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)各種病害。其中最為嚴(yán)重的是裂縫問題,且路面裂縫又同基層裂縫密切相關(guān)。對(duì)于基層裂縫的治理,目前應(yīng)用效果比較好的方案是銑刨瀝青面層及原水泥穩(wěn)定碎石上基層,重新鋪筑瀝青碎石基層及瀝青面層,由大粒徑瀝青碎石基層代替水泥穩(wěn)定碎石基層。養(yǎng)護(hù)維修后的路面工程大部分仍舊是帶裂縫結(jié)構(gòu),這對(duì)瀝青碎石基層提出了更高的要求,尤其是其抗裂性能。本文依托安徽省高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程,以抗裂性能為核心,對(duì)大粒徑瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法及路用性能進(jìn)行深入研究。本課題主要研究內(nèi)容：(1)養(yǎng)護(hù)工程瀝青路面力學(xué)性能分析,對(duì)比分析結(jié)構(gòu)完好路面(基層無裂縫)與帶裂縫路面結(jié)構(gòu)(下基層含裂縫)的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律。(2)原材料性能與選擇,對(duì)橡膠瀝青提出其適用的指標(biāo)體系,并對(duì)比分析橡膠瀝青與SBS改性瀝青的性能。(3)大粒徑瀝青混合料(LSPM)配合比設(shè)計(jì),根據(jù)試驗(yàn)-經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行大粒徑瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。(4)大粒徑瀝青碎石的路用性能試驗(yàn),試驗(yàn)測試不同瀝青膠結(jié)料(橡膠瀝青、SBS改性瀝青、AH-70普通瀝青)大粒徑瀝青碎石的馬歇爾穩(wěn)定度和流值、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、抗壓回彈模量。(5)橡膠瀝青碎石基層材料抗裂性能研究,采用低溫小梁試驗(yàn)評(píng)價(jià)大粒徑瀝青混合料的低溫抗裂性能。探討不同膠結(jié)料、不同級(jí)配對(duì)大粒徑瀝青混合料低溫抗裂性能的影響,分析玄武巖纖維對(duì)大粒徑瀝青混合料的低溫抗裂性能的改進(jìn)效果。提出改善大粒徑瀝青混合料抗裂性能的技術(shù)措施。課題研究結(jié)論：(1)基層帶裂縫的瀝青路面在荷載作用下,最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在20-30cm處,此處為大粒徑瀝青碎石上基層位置,因此,大粒徑瀝青碎石的抗裂性能對(duì)路面結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。(2)橡膠瀝青的評(píng)價(jià)指標(biāo)有：彈性恢復(fù)、135℃旋轉(zhuǎn)黏度、60℃動(dòng)力黏度、25℃針入度、軟化點(diǎn)和5℃延度。其彈性恢復(fù)略低于SBS改性瀝青,60℃動(dòng)力黏度比SBS改性瀝青提高了162.42%。(3)橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的最佳瀝青用量為3.7%,其瀝青膜厚度建議大于12μm。(4)橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石動(dòng)穩(wěn)定度、殘留穩(wěn)定度指標(biāo)均高于SBS改性瀝青,回彈模量也大于SBS改性瀝青。(5)孔隙率會(huì)顯著影響橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的抗裂性能,密級(jí)配大粒徑瀝青碎石比透水式大粒徑瀝青碎石最大彎拉應(yīng)變?cè)黾恿?4.29%,抗彎拉強(qiáng)度提高了370.69%,臨界應(yīng)變能密度提高了251.31%；玄武巖纖維可明顯提高橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的抗彎拉強(qiáng)度和應(yīng)變能密度,其抗彎拉強(qiáng)度提高118.97%,應(yīng)變能密度提高74.91%。(6)減小大粒徑瀝青碎石的孔隙率、添加礦物纖維,都可以提高材料的抗裂性能。
【關(guān)鍵詞】：道路工程 大粒徑瀝青碎石 橡膠瀝青 路用性能 低溫抗裂性能
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U414
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-20
• 第一章 緒論20-27
• 1.1 研究的背景及意義20-22
• 1.1.1 問題的提出20
• 1.1.2 大粒徑瀝青碎石20-21
• 1.1.3 橡膠瀝青21-22
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-24
• 1.2.1 大粒徑瀝青碎石22-23
• 1.2.2 橡膠瀝青23-24
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線24-27
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容24-25
• 1.3.2 技術(shù)路線25-27
• 第二章 養(yǎng)護(hù)工程路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析27-34
• 2.1 路面病害及成因27-29
• 2.2 路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析(路面結(jié)構(gòu)完好)29-31
• 2.2.1 路面結(jié)構(gòu)力學(xué)模型29-30
• 2.2.2 拉應(yīng)力沿路面厚度方向的變化規(guī)律30
• 2.2.3 拉應(yīng)變沿路面厚度方向的變化規(guī)律30-31
• 2.3 路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析(下基層帶裂縫)31-33
• 2.3.1 拉應(yīng)力沿路面厚度方向的變化規(guī)律31-32
• 2.3.2 拉應(yīng)變沿路面厚度方向的變化規(guī)律32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 原材料性能試驗(yàn)34-47
• 3.1 橡膠瀝青34-38
• 3.1.1 橡膠瀝青指標(biāo)體系34-35
• 3.1.2 橡膠瀝青檢測結(jié)果35-38
• 3.2 普通瀝青和SBS改性瀝青38-39
• 3.3 礦料39-46
• 3.3.1 粗集料39-43
• 3.3.2 細(xì)集料43-45
• 3.3.3 礦粉45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 大粒徑瀝青碎石混合料配合比設(shè)計(jì)47-63
• 4.1 級(jí)配設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石最佳瀝青用量48-54
• 4.3 SBS改性瀝青大粒徑瀝青碎石最佳瀝青用量54-57
• 4.4 AH-70號(hào)普通瀝青大粒徑瀝青碎石最佳瀝青用量57-60
• 4.5 三種大粒徑瀝青混合料對(duì)比60-62
• 4.5.1 瀝青用量60-61
• 4.5.2 析漏損失61
• 4.5.3 飛散損失61-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 大粒徑瀝青碎石的路用性能試驗(yàn)63-81
• 5.1 馬歇爾穩(wěn)定度與流值63-71
• 5.1.1 試件制作63-64
• 5.1.2 橡膠瀝青混合料64-68
• 5.1.3 SBS改性瀝青混合料68-69
• 5.1.4 AH-70普通瀝青混合料69-71
• 5.1.5 三種混合料穩(wěn)定度流值對(duì)比71
• 5.2 高溫穩(wěn)定性71-74
• 5.2.1 成型車轍板試件72-73
• 5.2.2 車轍試驗(yàn)73-74
• 5.3 水穩(wěn)定性74-77
• 5.4 抗壓回彈模量77-79
• 5.4.1 抗壓強(qiáng)度77-78
• 5.4.2 回彈模量78-79
• 5.5 本章小結(jié)79-81
• 第六章 橡膠瀝青碎石基層材料抗裂性能研究81-98
• 6.1 概述81-82
• 6.1.1 抗裂性研究意義81
• 6.1.2 抗裂性試驗(yàn)方法81-82
• 6.2 小梁低溫彎曲試驗(yàn)方案82-85
• 6.2.1 試件制作82-83
• 6.2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)83-84
• 6.2.3 小梁低溫彎曲試驗(yàn)參數(shù)84-85
• 6.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析85-97
• 6.3.1 不同膠結(jié)材料的小梁低溫彎曲試驗(yàn)85-89
• 6.3.2 不同級(jí)配的小梁低溫彎曲試驗(yàn)89-93
• 6.3.3 添加玄武巖纖維的小梁低溫彎曲試驗(yàn)93-97
• 6.4 本章小結(jié)97-98
• 第七章 結(jié)論與展望98-100
• 7.1 主要結(jié)論98-99
• 7.2 展望99-100
• 參考文獻(xiàn)100-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文103

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