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沥青混合料水稳定性及路面水损害研究

水损害是导致我国高速公路沥青路面早期损坏的主要原因之一。水损害极大地降低了路面的使用寿命,提高了路面养护成本,给国民经济造成巨大的损失。因此,开展沥青混合料的水稳定性以及路面水损害的研究具有重要的理论和工程现实意义。首先,在国内外研究的基础上,开展了路面水损害机理的研究,分析了路面出现水损害的原因及其发生的条件。在此基础上,进一步研究了沥青各组分的性质及其与矿料的粘附性关系。其次,对沥青与集料的粘附性进行了试验研究,并研究了不同油石比、不同击实次数、不同沥青类型、不同级配、老化和不同厚度对水稳性的影响。再次,针对沥青混合料离析问题,从沥青混合料集料的生产与质量要求、集料离析的控制方法、沥青路面的温度离析及其控制方法等方面进行了研究。最后,对提高路面水稳性的方法进行了研究,并指出了应用过程中应注意的问题。研究表明:采用试验路进行数据积累,建立合理的压实程序、压实机械组合等,对于提高路面水稳性,减少路面水损坏是非常必要的。另外,设计  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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基于湿热气候的老挝沥青路面分区及沥青混合料性能评价方法研究

目前老挝沥青混合料设计没有统一的规范,而且调查发现老挝路面的病害主要是由于雨量过多和高温引起的水损害和车辙,考虑老挝的湿热气候特点,开展沥青混合料性能评价方法研究,对老挝沥青混合料的设计提供一定的参考价值,对老挝公路建设具有重要的意义。首先分析了老挝湿热系数的概率分布状况,绘制了基于湿热系数的沥青路面气候分区图。通过对老挝的年降雨量分析发现年降雨量普遍在2000mm以上,沥青路面会由于行车荷载而形成的动水压力作用造成严重的损害,针对沥青路面的动水冲刷破坏机理及评价方法的不足,使用相对简易的动水冲刷试验来评价沥青混合料的水稳定性,采用CT扫描技术和红外光谱对试件进行试验,分析了动水冲刷前后沥青混合料内部空隙率和材料的变化规律,验证了动水冲刷仪评价沥青混合料的水稳定性的可行性。并根据动水冲刷系统提出适合老挝的沥青路面水稳定性评价方法。分析影响水稳定性的主要内在因素,然后通过动水冲刷试验、冻融循环劈裂试验和静态模量试验,得出不同沥青混...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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沥青路面水损害行为及机理研究

高速公路沥青路面水损害问题已非常普遍,无论是南方多雨地区还是北方少雨地区,水损害诱发路面过早的出现松散、坑洞、唧浆、网裂、辙槽等破坏屡见不鲜,严重降低了路面的服务水平和使用寿命,给国民经济带来了巨大损失。因此,针对我国常见的水损害特点,开展沥青路面水损害行为及机理研究,探索水对沥青混合料粘附性的影响、动水对沥青混合料的破坏行为、水损害对路面结构力学性能的影响等将具有重要的理论及现实意义。论文自行设计了沥青膜试验方法,测试了不同水温下沥青膜的渗透时间,建立了沥青膜厚度、水温与渗透时间之间的关系,得到了不同温度的水在基质沥青、改性沥青及老化后沥青中的渗透速度;采用多孔介质理论,借助流体动力学软件FLUENT,模拟分析了车轮产生高压水作用于不同孔隙的沥青路面后,路面内部水压、水流速度及流向分布规律;在常规静水试验的基础上,通过课题组研发的沥青混合料动水冲刷仪和动水渗透仪,对沥青混合料进行了破坏和动态渗水试验,研究了静水和动水对沥青混合...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
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多孔沥青混合料强度机理及其多场耦合作用下的衰减过程

多孔沥青混合料属于开级配大空隙沥青混合料,空隙率最大可达22%~25%,具有提高行车安全、消除路表径流、降低噪音等突出的优势。由于多孔沥青混合料的特殊结构特性,且多孔沥青混合料在复杂的多场耦合作用下工作,其强度机理和性能与传统密级配沥青混合料大不相同。因此,本文针对最大公称粒径为13.2mm的多孔沥青混合料(PAC-13)的强度机理及其多场耦合作用下的破坏过程进行研究。首先,本文对多孔沥青混合料的压实特性进行研究,自行开发了多向渗透系数仪,测得多孔沥青混合料的综合、竖向和横向渗透系数,更加全面的评价其渗透性能。基于平衡渗透性能、骨架结构和耐久性,确定了多孔沥青混合料的设计压实次数为45~75次。其次,基于摩尔-库伦强度理论和三轴压缩试验对多孔沥青混合料的粘结力c和内摩阻角φ进行分析,并采用自行设计的骨架贯入试验、沥青粘结强度试验(BBS)和胶浆砂浆粘聚/粘结强度试验(MBBS)对骨架强度、粘结强度和粘聚强度进行分析,阐述多孔沥青...  (本文共180页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
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基于温度的温拌沥青混合料水损害关键因素研究

温拌沥青混合料(WMA)是一类使用特定的技术或添加剂,使拌和及施工温度介于热拌沥青混合料(150℃~180℃)和冷拌(常温)沥青混合料之间,性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料的统称。通过对国内外资料及工程的研究总结,提出了温拌沥青混合料相对于热拌沥青混合料的优缺点。通过对不同类型温拌沥青混合料的粘度的试验,绘制出了粘温曲线,有利于确定温拌沥青混合料的拌和温度。目前,困扰温拌沥青使用的一个技术问题是温拌沥青混合料可能发生的水损害。由于温拌沥青混合料的拌和温度及成型温度相对较低,可能导致混合料中的水分不能充分蒸发,给温拌沥青混合料的水稳定性带来不利影响。本文主要是对不同类型的温拌沥青混合料进行水稳定性研究。首先,根据沥青的三大指标测试,确定了温拌剂的最佳掺量;通过浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验以及沥青与集料粘附性试验等,对影响温拌沥青混合料水稳定性的温度因素进行研究,通过对温拌沥青混合料空隙率和抗水损害能力的变化的分...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

长沙理工大学
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昌樟高速公路水损害综合处治技术研究

有研究表明,沥青路面的早期破坏70%~80%与路面的水稳性有关,即是由水损坏引起的。无论是在湿热的南方,还是寒冷的东北,即使在干旱的西北,在通车后不久,都不同程度出现水损害问题。特别是在南方的多雨地区,几乎所有的高速公路不到一年就产生了不同程度的水损坏现象。水损坏已成为我国沥青路面最严重的破坏形式之一。因此,研究如何防止和解决沥青路面的水损害问题具有深远的社会影响和重大的经济意义。本论文通过对沥青路面水损害产生的机理进行归纳总结,对几种不同集料和沥青的粘附性以及采用不同抗剥落措施的沥青混合料的水稳性进行了一系列对比试验,分析了集料与沥青的粘附性及沥青混合料的水稳定性,并对水稳性试验进行了评价;同时以路面结构中的动水作用机理为重点,依据室内试验对设计的半刚性基层沥青混合料组合试件进行冲刷试验,观察试件随时间变化和冲刷次数增加时基层的冲刷量情况,分析了水对沥青路面结构层的损坏规律;利用ANSYS有限元软件对浸水前后沥青路面层底应力进...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>