沥青路面就地冷再生修筑半柔性路面的研究

论文摘要

沥青路面冷再生稳定技术是国外先进的道路维修方法,具备节能、环保、经济等优点。我国近年来开始尝试该技术,然而对于沥青路面冷再生再生剂、混合料组成设计、性能评价、施工工艺、路面结构设计参数和方法等关键技术尚缺乏系统性的研究和规范化标准。本文参考了国内外最新研究成果,依托广西省国道G324线白色至平班路段大修工程,开展了对以泡沫沥青为主的沥青路面冷再生稳定技术研究。首先,研究了沥青路面冷再生技术再生剂标准与新材料研发。以泡沫沥青冷再生为主,探索了沥青路面冷再生混合料的微观结构与再生机理,研究了发泡技术并分析其影响因素,首次研究了发泡剂对沥青发泡和混合料性能带来的影响,并首次进行了基于混合料力学性能的发泡效果的研究。简要讨论了用于冷再生的乳化沥青标准与其效果评价,以及适用于沥青路面冷再生的水泥技术标准。然后,进行了沥青路面冷再生混合料配合比设计与路用性能研究。研究了泡沫沥青混合料的各种设计参数及其对混合料性能的影响,并进行混合料配合比设计。通过对泡沫沥青混合料的强度形成机理分析,研究了其强度增长的三个重要阶段。尔后,研究了混合料的水稳定性、高温稳定性,首次研究了其抗裂能力,并用统计学分析了其抗疲劳性能。接着,结合广西省国道G324线白色至平班路段大修工程,对沥青路面冷再生工程进行施工控制研究,确定各控制参数。最后,研究了沥青路面冷再生半柔性路面结构的设计参数和其典型结构设计。首次得出了抗拉强度结构系数Ks、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量的推荐值和沥青路面冷再生结构组合形式及厚度计算的典型结构表。

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ABSTRACT

第一章项目研究概况

1.1 目的与意义

1.2 国内外研究水平与发展趋势

1.2.1 国外研究发展概况

1.2.2 国内研究发展概况

1.3 主要内容与成果

第二章沥青路面冷再生技术再生剂标准与新材料研发

2.1 沥青路面冷再生混合料微观结构与再生机理研究

2.2 泡沫沥青-发泡技术及发泡剂研究，效果评价

2.2.1 沥青发泡机理与发泡效果的评价

2.2.2 试验材料与理想发泡条件的确定

2.2.3 发泡剂的选择与发泡试验

2.2.4 基于混合料力学性能的发泡效果的探索

2.3 沥青路面冷再生的水泥添加剂（填料）技术标准

2.5 小结

第三章沥青路面冷再生混合料配合比设计与路用性能评价

3.1 混合料配合比设计方法

3.1.1 确定沥青最佳发泡条件

3.1.2 混合料分析与级配设计

3.1.3 拌和用水量的确定

3.1.4 最佳油石比的确定

3.1.5 确定最佳水泥用量

3.2 泡沫沥青混合料强度的形成与标准

3.2.1 初期强度的形成

3.2.2 强度增长特征及养护条件研究

3.3 无侧限抗压强度

3.4 劈裂抗拉强度与水稳定性评价

3.4.1 水稳定性总体评价

3.4.2 集料拌和温度对劈裂强度的影响

3.4.3 温度敏感性

3.5 高温稳定性

3.6 抗裂能力研究

3.7 抗疲劳性能研究

3.7.1 泡沫沥青再生混合料疲劳试验

3.7.2 与热拌混合料疲劳性能的比较

3.8 小结

第四章现场试验工程应用及评价分析

4.1 实验路方案

4.1.1 工程概况

4.1.2 主要工作内容及工程数量

4.2 泡沫沥青就地冷再生试验段的铺筑

4.2.1 工艺流程及质量控制

4.2.2 试验段路的再生混合料的施工质量检测分析

4.2.3 再生层铺筑后开放交通的观测

4.3 乳化沥青就地冷再生试验段的铺筑

4.3.1 乳化沥青—阳离子、阴离子乳化沥青标准与效果评价

4.3.2 工艺流程及质量控制

4.3.3 试验段路的再生混合料的施工质量检测

4.4 沥青再生层施工质量检测与强度评价

4.4.1 验收控制检测的项目及说明

4.4.2 冷再生后路面结构强度的评定方法

4.4.3 泡沫沥青再生层

4.4.4 乳化沥青再生层

4.4.5 泡沫沥青再生与乳化沥青再生工艺比较

4.5 小结

第五章沥青路面冷再生半柔性路面结构设计参数

5.1 抗拉强度结构系数Ks

5.2 劈裂抗拉强度推荐值

5.3 抗压回弹模量推荐值

5.4 变异系数

5.5 小结

第六章沥青路面冷再生半柔性路面典型结构研究

6.1 交通参数分级

6.1.1 标准轴载和标准轴载的累计作用次数

6.1.2 交通量等级划分

6.2 冷再生半柔性基层强度（刚度）分级

6.3 结构组合形式及厚度计算

第七章结论与建议

7.1 主要结论及创新点

7.2 进一步研究建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果

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