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水泥冷再生混合料在沥青路面大修工程中的应用研究

作　者: 杨泉
导　师: 陈忠达
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 沥青路面基层半刚性材料水泥稳定碎石水泥冷再生组成设计路用性能大修工程控制标准
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国每年有大量的路面需要翻修改造,会产生大量废旧材料,如果对沥青路面废旧材料加以再生利用,不仅可减少对筑路和能源的需求,节省工程投资,而且可保护生态环境,符合国家经济和社会发展的整体方向和需要和可持续发展要求,是一项节能减排新技术。因此开展水泥冷再生粒料的应用研究,具有重要的现实意义。本文以水泥冷再生粒料为对象,通过旧沥青路面材料再生方案、各种冷再生稳定剂的特点和稳定效果分析,选择水泥为稳定剂,开展水泥冷再生粒料组成设计和路用性能研究,水泥冷再生材料的强度形成机理分析,结合力学强度的试验研究,提出水泥冷再生粒料的结构设计参数值；根据典型的半刚性基层沥青路面结构受力状态分析,研究水泥冷再生粒料基层的拉应力水平,进而研究水泥冷再生粒料的强度控制标准,针对半刚性基层沥青路面大修特点,开展水泥冷再生粒料在沥青路面大修工程中的应用研究,最后对水泥冷再生粒料基层施工技术展开研究。研究表明,新骨料的掺配比例宜控制在15%左右、水泥剂量为4%-5%；水泥冷再生粒料的特性基本符合普通水泥稳定类材料的特征,水泥冷再生粒料的强度和回弹模量低,但稳定性能、抗冲刷性能和抗收缩性能好,尤其是抗裂性和抗冲刷性；沥青和半刚性材料对水泥冷再生材料的强度有不利的影响；水泥冷再生粒料宜采用无侧限抗压强度和劈裂强度双指标控制；水泥冷再生粒料可应用于高速公路和一级公路路面底基层,当应用于基层应慎重,也可应用于二级公路和三级公路的基层；水泥冷再生灰土可应用于二级公路和三级公路的底基层。水泥冷再生材料特别适用于沥青路面大修工程。研究成果具有良好的实用性和显著的经济社会效益,有利于水泥冷再生材料的推广应用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-17
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 国外研究发展概况  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-15
  1.3 研究内容  15-17
第二章水泥冷再生粒料组成设计研究  17-32
  2.1 沥青路面再生方式分析  17-21
    2.1.1 沥青路面再生方式  17-19
    2.1.2 再生方式选择  19-21
  2.2 稳定剂的选择  21-23
  2.3 水泥冷再生粒料组成设计  23-30
    2.3.1 旧路面材料特性分析  23-24
    2.3.2 级配的调整  24-25
    2.3.3 最大干密度及最佳含水率的确定  25-27
    2.3.4 强度试验  27-30
    2.3.5 组成设计  30
  2.4 本章小结  30-32
第三章水泥冷再生粒料路用性能研究  32-58
  3.1 力学性能研究  32-42
    3.1.1 无侧限抗压强度  32-37
    3.1.2 劈裂强度  37-39
    3.1.3 回弹模量  39-41
    3.1.4 力学性能指标间的相关性  41-42
  3.2 稳定性能研究  42-45
    3.2.1 水稳定性  42-43
    3.2.2 冻稳定性  43-45
  3.3 抗冲刷性能研究  45-46
  3.4 抗收缩性能研究  46-49
    3.4.1 温度收缩性能  46-48
    3.4.2 干燥收缩性能  48-49
  3.5 结构设计参数研究  49-50
  3.6 水泥冷再生机理分析  50-56
    3.6.1 冷再生材料强度形成机理  50-51
    3.6.2 旧沥青对再生的影响  51-53
    3.6.3 旧基层材料对再生的影响  53-56
  3.7 本章小结  56-58
第四章水泥冷再生粒料强度标准研究  58-68
  4.1 水泥冷再生粒料基层层底拉应力水平分析  58-60
    4.1.1 理论模型  58
    4.1.2 计算参数  58-59
    4.1.3 层底拉应力水平研究  59-60
  4.2 强度控制指标研究  60-64
    4.2.1 无侧限抗压强度  61
    4.2.2 抗拉强度  61-62
    4.2.3 劈裂强度与无侧限抗压强度指标比较  62-64
  4.3 强度控制标准研究  64-67
    4.3.1 劈裂强度标准  64-66
    4.3.2 无侧限抗压强度标准  66-67
  4.4 本章小结  67-68
第五章水泥冷再生粒料基层在大修工程中的应用研究  68-78
  5.1 沥青路面大修设计方案  68-69
  5.2 沥青路面铣刨深度的确定  69-72
    5.2.1 铣刨前原路面路表弯沉与铣刨后路面当量模量关系  69-71
    5.2.2 铣刨厚度的确定  71-72
  5.3 沥青路面大修结构研究  72-76
    5.3.1 大修路面结构设计基本原则  72-73
    5.3.2 水泥冷再生材料特点分析  73-74
    5.3.3 应用水泥冷再生材料的大修路面结构推荐  74-75
    5.3.4 大修路面结构推荐说明  75-76
  5.4 本章小结  76-78
第六章水泥冷再生粒料基层施工技术研究  78-89
  6.1 再生机现场冷再生施工工艺  78-83
    6.1.1 施工工艺流程  78-79
    6.1.2 施工机械配置  79-81
    6.1.3 施工准备  81
    6.1.4 施工工艺  81-83
    6.1.5 施工质量控制要点  83
  6.2 路拌法冷再生施工工艺  83-85
  6.3 厂拌冷再生施工工艺  85-88
    6.3.1 旧路面材料的回收与加工  86
    6.3.2 再生混合料的组成设计  86-87
    6.3.3 再生混合料的生产  87
    6.3.4 再生混合料的铺筑  87
    6.3.5 再生层的碾压  87
    6.3.6 再生层的养生  87-88
  6.4 本章小结  88-89
主要结论和进一步研究设想  89-91
  1. 主要结论  89-90
  2. 进一步研究设想  90-91
参考文献  91-93
致谢  93

水泥冷再生混合料在沥青路面大修工程中的应用研究

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