高性能瀝青路面灌縫材料的制備與性能研究
本文關(guān)鍵詞:高性能瀝青路面灌縫材料的制備與性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在我國(guó)公路的發(fā)展進(jìn)程中,裂縫灌縫作為路面養(yǎng)護(hù)一種強(qiáng)有力的手段,受到道路工作者的極大關(guān)注,對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫,不僅能夠提升道路的使用性能,而且能夠延長(zhǎng)道路的服役壽命。瀝青路面裂縫灌縫的工藝、要求及灌縫料自身的質(zhì)量,決定了裂縫修補(bǔ)的效果。精細(xì)的灌縫工藝,會(huì)使填縫修補(bǔ)后路面的壽命得到極大的提高。因此為了獲得更好的灌縫效果,應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際要求和條件來(lái)確定灌縫工藝。在當(dāng)前路面裂縫病害日趨嚴(yán)重的趨勢(shì)下,研究裂縫修補(bǔ)材料的相關(guān)知識(shí)與理論對(duì)解決裂縫修補(bǔ)方面的問(wèn)題、延長(zhǎng)道路服役時(shí)間具有重要的理論意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。目前普遍采用的瀝青路面灌縫材料主要分為三大類。第一類是有機(jī)硅樹(shù)脂類灌縫料,多用于新建路面的裂縫修補(bǔ),有機(jī)硅樹(shù)脂類灌縫料其特點(diǎn)是粘度大,流動(dòng)性差,且對(duì)施工條件要求較高,價(jià)格也比較昂貴;第二類是以乳化瀝青為基質(zhì)的冷灌式灌縫料,其特點(diǎn)是無(wú)需加熱,可用于潮濕路面及有灰塵的裂縫壁面;第三類是熱灌式橡膠瀝青,其特點(diǎn)是對(duì)施工要求簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛,價(jià)格低廉。目前大多數(shù)國(guó)外灌縫產(chǎn)品不僅施工工藝復(fù)雜,且價(jià)格較高,這就限制了灌縫料產(chǎn)品的推廣與應(yīng)用。國(guó)內(nèi)瀝青路面灌縫材料存在粘結(jié)性不高、低溫脆裂、高溫流淌等問(wèn)題,易導(dǎo)致路面裂縫修補(bǔ)失敗。本文針對(duì)公路瀝青路面裂縫的成因機(jī)理及其修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行了研究,目的為了給實(shí)際灌縫修補(bǔ)施工提供科學(xué)的理論依據(jù)。結(jié)合遼寧地區(qū)公路瀝青路面裂縫病害的調(diào)查結(jié)果,在總結(jié)分析目前國(guó)內(nèi)外所使用的瀝青路面灌縫材料存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)高性能改性瀝青灌縫材料的研究與應(yīng)用,開(kāi)發(fā)出性能良好,可操作性好的適應(yīng)于瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)的灌縫材料。本文對(duì)瀝青路面灌縫材料進(jìn)行了廣泛調(diào)研,選取四種路用性能優(yōu)異的灌縫材料進(jìn)行了性能對(duì)比分析,對(duì)其軟化點(diǎn)、錐入度、流動(dòng)值、低溫拉伸、彈性恢復(fù)等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn),同時(shí)結(jié)合橡膠瀝青、SBS改性瀝青等瀝青材料的優(yōu)缺點(diǎn),初選出幾種原材料,主要包括:瀝青、改性劑、橡膠粉、芳香基橡膠油及其它添加劑。瀝青的選取主要考察針入度、高低溫性能等指標(biāo)較好的基質(zhì)瀝青;橡膠粉應(yīng)選擇細(xì)度較高的膠粉,不得采用回收橡膠粉。芳香基橡膠油要選擇對(duì)溫度敏感性相對(duì)較小的類型。進(jìn)行室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn)研究與理論分析,確定瀝青、橡膠粉、芳香基橡膠油及添加劑的摻配比例,然后進(jìn)行室內(nèi)對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)儀器主要包括:低溫拉伸試驗(yàn)機(jī)、軟化點(diǎn)儀、錐入度儀、流動(dòng)度儀等試驗(yàn)儀器,通過(guò)大量的試驗(yàn)研究,最終研制的三種灌縫材料各項(xiàng)指標(biāo)都符合規(guī)范要求,性能優(yōu)于選取的四種灌縫料,尤其是低溫指標(biāo),具有顯著優(yōu)勢(shì),且價(jià)格較同類產(chǎn)品低。研制的產(chǎn)品提高了灌縫材料的粘結(jié)性、高溫穩(wěn)定性及低溫抗拉伸等路用性能。提出了高性能濃縮改性瀝青灌縫材料的適用條件、生產(chǎn)工藝及施工工藝。
【關(guān)鍵詞】:瀝青路面 裂縫 形成機(jī)理 灌縫材料
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U414
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-20
- 1.1 項(xiàng)目研究背景11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 灌縫材料存在的問(wèn)題15-16
- 1.2.4 未來(lái)發(fā)展方向和趨勢(shì)16
- 1.3 項(xiàng)目研究目的和意義16-18
- 1.3.1 項(xiàng)目研究目的16-17
- 1.3.2 項(xiàng)目研究意義17-18
- 1.4 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線18-20
- 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容18-19
- 1.4.2 技術(shù)路線19-20
- 第2章 瀝青路面裂縫破損機(jī)理分析與灌縫技術(shù)研究20-30
- 2.1 瀝青路面的破損形式分析20-25
- 2.1.1 瀝青路面裂縫的分類20-23
- 2.1.2 裂縫的破損機(jī)理分析23-25
- 2.2 瀝青路面裂縫灌縫技術(shù)25-27
- 2.2.1 路面裂縫壁面的要求25
- 2.2.2 灌縫材料的要求25-26
- 2.2.3 裂縫灌縫時(shí)機(jī)分析26-27
- 2.3 瀝青路面灌縫后再破損原因27-28
- 2.3.1 灌縫料脫出27-28
- 2.3.2 灌縫料斷裂28
- 2.4 瀝青路面灌縫的目的和效果28-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 第3章 高性能改性瀝青灌縫料的配方研制與試驗(yàn)研究30-59
- 3.1 灌縫材料試驗(yàn)研究與對(duì)比分析31-42
- 3.1.1 低溫拉伸試驗(yàn)32-34
- 3.1.2 錐入度試驗(yàn)34-35
- 3.1.3 彈性恢復(fù)試驗(yàn)35-37
- 3.1.4 軟化點(diǎn)試驗(yàn)37-38
- 3.1.5 流動(dòng)試驗(yàn)38-39
- 3.1.6 試驗(yàn)結(jié)果分析39-42
- 3.2 灌縫材料的選擇42
- 3.3 灌縫材料的試驗(yàn)分析42-54
- 3.3.1 基質(zhì)瀝青42-46
- 3.3.2 改性劑的選擇46-50
- 3.3.3 膠粉的選擇50-53
- 3.3.4 膠粉目數(shù)的選擇53
- 3.3.5 芳烴油的選擇53-54
- 3.3.6 其他添加劑的選擇54
- 3.4 灌縫材料的最佳配比54-57
- 3.5 灌縫材料的性能對(duì)比57-59
- 第4章 高性能瀝青灌縫料的施工工藝研究與試驗(yàn)路段鋪筑59-71
- 4.1 灌縫施工的溫度研究59-60
- 4.1.1 灌縫材料的溫度59
- 4.1.2 裂縫壁的溫度59-60
- 4.2 灌入量研究60-61
- 4.3 施工工藝及設(shè)備61-65
- 4.3.1 灌縫施工設(shè)備61-62
- 4.3.2 灌縫施工工藝62-65
- 4.4 試驗(yàn)路段鋪筑與跟蹤檢測(cè)65-69
- 4.4.1 灌縫膠樣品抽檢65
- 4.4.2 試驗(yàn)路段灌縫施工65-67
- 4.4.3 后期跟蹤觀測(cè)67-69
- 4.5 質(zhì)量控制方法69-70
- 4.6 本章小結(jié)70-71
- 第5章 結(jié)論與展望71-73
- 5.1 結(jié)論71-72
- 5.2 展望72-73
- 參考文獻(xiàn)73-76
- 作者簡(jiǎn)介及科研成果76-77
- 致謝77
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