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保水性沥青混合料材料组成设计及路用性能研究
作 者: 孙高峰
导 师: 沙爱民
学 校: 长安大学
专 业: 材料学
关键词: 保水性路面 保水性材料 材料组成 材料性状 路用性能
分类号: U414
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
保水性沥青路面以OGFC、透水性沥青路面等大孔隙路面结构为母体结构,通过在母体结构的孔隙中灌注保水性材料来实现其功能性的要求。在降雨或是人工洒水的情况下,保水性路面可以吸收水分并将水分存储在保水性材料的微孔中;在太阳照射的情况下,水分蒸发,利用水分蒸发吸收热量来降低路面的温度,具有良好的生态效益。在环保意识日益强烈的今天,保水性路面因其环保和安全的特性将会得到广泛的应用。本课题重点研究了保水性路面的路面结构、保水性材料选择、保水性材料组成、保水性原材料性状、保水性材料的工作机理、保水性路面的降温效果、施工工艺以及保水性路面的经济效益分析,推荐出保水性材料的材料组成和原材料的性状指标。在此基础上,在室内模拟了保水性沥青混合料在实际工作状态下的光热环境,通过对比保水性沥青混合料和密集配沥青混合料,研究了保水性沥青混合料的降温效果。用扫描电镜对保水性材料的水化产物进行观测,研究保水性材料的保水机理。最后,对保水性路面的施工工艺进行探讨,分析了保水性路面的经济社会效益。此外,对保水性沥青混合料各项路用性能进行了分析和验证,主要包括高温性能、水稳定性、低温性能和强度性能,研究结果表明,保水性沥青混合料具有较好的路用性能。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-23 1.1 研究的必要性和意义 10-12 1.2 国内外研究状况 12-19 1.2.1 国外研究现状 12-18 1.2.2 国内研究现状 18-19 1.3 主要研究内容和研究技术路线 19-23 1.3.1 主要研究内容 19-21 1.3.2 研究技术路线 21-23 第二章 保水性材料遴选与性能分析 23-41 2.1 母体结构原材料选择与要求 23-28 2.1.1 母体结构的选择 23-24 2.1.2 OGFC混合料的性能要求 24-28 2.2 OGFC沥青混合料配合比设计 28-33 2.2.1 沥青用量的初步确定 30-31 2.2.2 确定OGFC矿料级配 31 2.2.3 最佳沥青用量的确定 31-33 2.3 保水性原材料的遴选 33-34 2.4 保水性原材料的加工与性能测定 34-40 2.4.1 矿渣微粉末 34-36 2.4.2 粉煤灰 36-39 2.4.3 碱性激发剂 39-40 2.5 本章小结 40-41 第三章 保水性材料性能影响因素分析及性能评价 41-78 3.1 保水性乳浆的拌和 41-42 3.2 拌合时间的确定 42 3.3 保水性试件的制备 42-43 3.4 保水性材料试验流程 43-44 3.5 保水性乳浆性能评价指标和评价方法 44-47 3.5.1 流动性 45-46 3.5.2 密度 46 3.5.3 强度 46-47 3.6 保水性材料的吸水性能 47-49 3.6.1 吸水速率 47-48 3.6.2 单位体积吸水量 48-49 3.7 试验仪器及主要测试项目 49 3.8 保水性材料性能影响因素分析 49-68 3.8.1 矿渣微粉末粒径的影响规律分析 51-54 3.8.2 组成比例的影响规律分析 54-58 3.8.3 粉煤灰细度的影响规律分析 58-61 3.8.4 碱性激发剂的影响规律分析 61-65 3.8.5 用水量的影响规律分析 65-68 3.9 保水性材料组成 68-69 3.10 保水性沥青混合料试件的成型 69-71 3.10.1 保水性材料的灌注 69-70 3.10.2 保水性材料灌注量的确定 70-71 3.11 保水性材料降温效果评价 71-74 3.11.1 试验目的 71 3.11.2 试验机具 71-72 3.11.3 试验方法 72-74 3.12 保水性沥青混合料降温效果 74-75 3.13 降温效果评价 75-76 3.14 本章小结 76-78 第四章 保水性沥青混合料路用性能试验 78-86 4.1 高温稳定性 78-81 4.1.1 车辙试验 79-81 4.2 水稳定性 81-84 4.2.1 浸水马歇尔试验 82-83 4.2.2 冻融劈裂试验 83-84 4.3 低温性能 84 4.4 本章小结 84-86 第五章 保水性材料保水机理分析 86-93 5.1 碱激发材料 86-87 5.2 矿渣—碱系保水性材料水化机理研究 87-89 5.2.1 矿渣的水化原因 87-88 5.2.2 粉煤灰的活性行为 88-89 5.3 保水性材料的吸附机理 89-92 5.3.1 保水性材料的水化产物 90-92 5.4 本章小结 92-93 第六章 保水性路面施工艺及经济效益分析 93-99 6.1 保水性路面施工组织与实施 93-95 6.2 保水性路面的经济效益分析 95-97 6.3 保水性路面社会效益分析 97 6.4 本章小结 97-99 结论与展望 99-101 主要结论 99-100 进一步研究内容 100-101 参考文献 101-103 致谢 103
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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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