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新型胶粉改性沥青对旧沥青路面功能性补强试验研究

作　者: 陈洋洋
导　师: 肖鹏
学　校: 扬州大学
专　业: 结构工程
关键词: 胶粉改性沥青沥青路面功能性补强性能试验研究
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

沥青路面是我国高等级公路的主要路面形式。随着国内交通运输事业的高速发展,重交通和超载现象日趋严重,我国新建沥青路面的表面功能性损坏现象比较普遍。另外,由于设计、建设等级的差异,国内早期建成的一些高等级沥青路面往往路面厚度不足,而不能满足日趋重载化的现代化道路交通运输要求。对上述表面功能性损坏和厚度不足的路面进行及时的功能性补强显得尤为重要,研究表明,加铺沥青混合料罩面是一种及时、有效的功能性补强措施,这就涉及到功能性补强罩面材料的选择。基于新型胶粉改性沥青防裂缝、隔音降噪、存储稳定性好、环保等性能特点,本文拟选择将其用作沥青路面功能性补强罩面材料,并对其进行全面试验研究。本文主要研究内容包括:旧沥青路面现状调查及养护设计;新型胶粉改性沥青技术性能试验及评价;新型胶粉改性沥青混合料路用性能试验研究;新型胶粉改性沥青混合料罩面经济、环境和社会效益分析。对依托工程G328海宁线仪征段沥青路面进行现状调查及评价,参考国内外沥青路面养护设计方法,提出对依托工程沥青路面的养护设计方案;使用正交试验设计方法对新型胶粉改性沥青进行制备工艺研究,确定适宜的搅拌温度、搅拌时间、搅拌速率和胶粉掺量,制备新型胶粉改性沥青,试验评价其高温稳定性、低温抗裂性、弹性恢复性、抗老化性、储存稳定性等性能;针对新型胶粉改性沥青混合料的组成结构特点对其进行马歇尔配合比设计,寻找合理的集料级配和最佳新型胶粉改性沥青用量,室内成型新型胶粉改性沥青混合料,试验评价其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能;总结国内外研究应用成果,对新型胶粉改性沥青混合料罩面进行社会、环境效益初步评价,从材料成本和加工成本方面对其进行经济效益分析。根据对依托工程的现状调查及评价,结合江苏省沥青路面养护经验,本文提出使用新型胶粉改性沥青混合料进行功能性补强罩面。对新型胶粉改性沥青及其混合料的试验研究表明:新型胶粉改性沥青及混合料最显著的性能优势是低温抗裂性和存储稳定性;其高温稳定性、弹性恢复性、抗老化性、水稳定性等性能与常规胶粉改性沥青相当,符合规范要求。总结国内外使用经验,新型胶粉改性沥青混合料罩面具有突出的环保意义、社会意义以及潜在的经济价值。本文的研究成果为沥青路面功能性补强罩面提供一种技术性能好、施工较方便、环境污染少的新材料。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-19
  1.1 研究目的和意义  12-14
  1.2 国内外研究与应用现状  14-16
    1.2.1 国外研究现状  14-15
    1.2.2 国内研究现状  15-16
  1.3 研究思路与主要研究内容  16-18
    1.3.1 研究思路  16-18
    1.3.2 主要研究内容  18
  1.4 课题来源  18-19
第二章旧沥青路面现状调查及养护设计  19-37
  2.1 工程概况  19-20
  2.2 路面现状调查  20-34
    2.2.1 交通量调查与分析  20-21
    2.2.2 路面典型病害  21-23
    2.2.3 路面破损状况调查  23-24
    2.2.4 路面结构强度调查  24-26
    2.2.5 路面平整度检测评价  26-28
    2.2.6 路面车辙检测评价  28-30
    2.2.7 路面抗滑性能检测评价  30-32
    2.2.8 路面使用性能综合评价  32-33
    2.2.9 路面病害原因分析  33-34
  2.3 路面养护设计方案  34-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章新型胶粉改性沥青技术性能研究  37-59
  3.1 新型胶粉改性沥青的定义  37
  3.2 试验原材料及试验方案  37-40
    3.2.1 基质沥青  38
    3.2.2 胶粉  38-39
    3.2.3 维他连接剂（TOR）  39
    3.2.4 试验方案  39-40
  3.3 新型胶粉改性沥青制备工艺研究  40-47
    3.3.1 影响新型胶粉改性沥青性能的因素  40-41
    3.3.2 新型胶粉改性沥青制备工艺正交试验  41-47
    3.3.3 新型胶粉改性沥青制备工艺  47
  3.4 新型胶粉改性沥青性能试验与评价  47-58
    3.4.1 高温性能  49-52
    3.4.2 低温性能  52-53
    3.4.3 弹性恢复性能  53-54
    3.4.4 抗老化性能  54-55
    3.4.5 存储稳定性  55-58
  3.5 本章小结  58-59
第四章新型胶粉改性沥青混合料路用性能研究  59-80
  4.1 试验方案  59-60
  4.2 新型胶粉改性沥青混合料组成结构分析  60-62
    4.2.1 新型胶粉改性沥青混合料组成结构类型的选择  60-61
    4.2.2 新型胶粉改性沥青混合料骨架结构分析  61-62
  4.3 新型胶粉改性沥青混合料配合比设计  62-71
    4.3.1 SMA13 目标配合比设计  64-69
    4.3.2 ARAC13 目标配合比设计  69-71
  4.4 新型胶粉改性沥青混合料性能试验与评价  71-79
    4.4.1 高温稳定性  72-75
    4.4.2 低温抗裂性  75-77
    4.4.3 水稳定性  77-79
  4.5 本章小结  79-80
第五章新型胶粉改性沥青对旧沥青路面功能性补强综合效益分析  80-86
  5.1 经济效益分析  80-81
  5.2 环境效益分析  81-84
  5.3 社会效益分析  84-85
  5.4 本章小结  85-86
第六章结论与展望  86-89
  6.1 主要结论  86-87
  6.2 主要创新点  87
  6.3 研究展望  87-89
参考文献  89-92
致谢  92-93
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新型胶粉改性沥青对旧沥青路面功能性补强试验研究

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