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水泥混凝土桥面铺装防水性能研究

作　者: 陈志超
导　师: 郑南翔
学　校: 长安大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 桥面铺装防水粘结层剪切试验拉拔试验空隙率渗水系数
分类号: U443.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

桥面沥青混凝土铺装层作为桥梁行车体系的重要组成部分,在缓和行车荷载对桥面板的冲击,保护桥梁自身结构安全、行车舒适平稳以及降噪等方面起着不可替代的作用。本文以安康至陕川界高速公路项目实际为依托,针对目前水泥混凝土桥面沥青铺装层存在的主要水损坏问题,通过调查分析和室内试验,对水泥混凝土桥面防水进行了系统的研究。首先,通过收集国内外水泥混凝土桥面铺装的有关资料,对现有研究成果进行分析总结,制定了本文的研究内容、研究方法以及技术路线；其次,对水泥混凝土桥面铺装常见水损坏原因进行分析,对桥面沥青混凝土铺装提出具有良好路用性能的空隙率和渗水系数；再者,通过对常用桥面铺装防水粘结材料进行室内剪切试验、拉拔试验以及渗水试验,分析其路用性能,优选出较好的防水粘结材料；最后,通过对水泥混凝土防水材料的抗渗性能和抗压性能进行室内实验分析,推荐具有良好防水性能和抗压性能的水泥混凝土防水材料。研究结果表明,控制沥青混合料的渗水系数和临界空隙率能够更好的预防桥面沥青铺装层的水损坏；防水材料类型、试验温度、垂直荷载对抗剪性能和抗拉性能都有显著影响,垂直荷载和抗剪强度呈线性关系。综合分析选用的几种防水材料的各项路用性能后,推荐采用SBS改性沥青作为防水粘结材料；水泥混凝土抗渗水和抗压强度试验研究表明,聚丙烯纤维的加入使混凝土具有很好的抗渗强度和抗压强度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 问题的提出  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12-14
  1.3 研究内容及技术路线  14-16
    1.3.1 研究内容  14-15
    1.3.2 技术路线  15-16
第二章桥面铺装沥青混合料防水性能研究  16-37
  2.1 桥面铺装水损坏及原因分析  16-18
    2.1.1 水损坏主要形式  16-17
    2.1.2 水损坏原因分析  17-18
  2.2 原材料及级配组成设计  18-22
    2.2.1 原材料基本要求  18-19
    2.2.2 原材料技术性质  19-22
    2.2.3 级配组成设计  22
  2.3 沥青混合料路用性能分析  22-25
    2.3.1 马歇尔体积指标分析  22-23
    2.3.2 水稳定性能分析  23-24
    2.3.3 高温稳定性能分析  24-25
  2.4 渗水试验及结果分析  25-27
    2.4.1 渗水理论及试验方法  25-26
    2.4.2 渗水试验结果分析  26-27
  2.5 基于渗水特性的渗水系数标准  27-30
    2.5.1 空隙率与渗水系数关系  27-28
    2.5.2 临界渗水系数确定  28-30
  2.6 基于良好路用性能的临界空隙率  30-35
    2.6.1 研究思路  30
    2.6.2 空隙率与路用性能关系  30-33
    2.6.3 临界空隙率确定  33-35
  2.7 本章小结  35-37
第三章桥面铺装防水粘结层性能研究  37-53
  3.1 防水粘结层材料技术要求  37
  3.2 防水粘结材料选择及最佳用量确定  37-42
    3.2.1 原材料选择  37-40
    3.2.2 试验方法  40
    3.2.3 最佳用量确定  40-42
  3.3 防水粘结层路用性能试验  42-48
    3.3.1 剪切试验  42-44
    3.3.2 拉拔试验  44-45
    3.3.3 渗水试验  45-48
  3.4 不同界面形式路用性能分析  48-52
    3.4.1 正压力对层间界面抗剪强度的影响  49
    3.4.2 温度对层间界面抗剪强度的影响  49-50
    3.4.3 界面型式对层间粘结强度的影响  50-51
    3.4.4 层间破坏特征分析  51-52
  3.5 本章小结  52-53
第四章桥面铺装水泥混凝土防水性能研究  53-65
  4.1 桥面水泥混凝土铺装基本要求  53
  4.2 原材料选择及技术性能  53-56
    4.2.1 原材料技术性质  53-56
    4.2.2 试验方法  56
  4.3 桥面混凝土铺装层配合比设计  56-58
    4.3.1 混凝土的配合比设计理论  56
    4.3.2 配合比设计过程  56-58
  4.4 混凝土防水外加剂优选研究  58-62
    4.4.1 混凝土试验结果分析  58-61
    4.4.2 防水外加剂优选  61-62
  4.5 E型防水剂掺量优选  62-63
    4.5.1 试验结果分析及掺量优选  62-63
    4.5.2 水泥混凝土防水建议  63
  4.6 E型防水剂混凝土抗渗机理  63
  4.7 本章小结  63-65
第五章桥面防水施工工艺研究  65-71
  5.1 防水粘结层施工工艺研究  65-68
    5.1.1 防水粘结层技术要求  65
    5.1.2 施工准备  65-67
    5.1.3 施工工艺及注意事项  67-68
  5.2 沥青混凝土铺装层施工工艺研究  68-69
    5.2.1 原材料技术要求  68
    5.2.2 沥青混凝土铺装施工准备  68-69
    5.2.3 沥青混凝土摊铺施工工艺  69
  5.3 水泥混凝土防水施工工艺  69-70
    5.3.1 原材料技术要求  69
    5.3.2 施工准备及施工工艺  69-70
    5.3.3 水泥混凝土养护  70
  5.4 本章小结  70-71
结论及展望  71-73
  主要结论  71
  进一步研究内容  71-73
参考文献  73-75
致谢  75

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