论文摘要
粘结防水层是桥面铺装的重要组成部分,沥青混凝土桥面的病害,尤其是早期病害表明,铺装结构中粘结防水层的设置至关重要。我国现有粘结防水层的理论研究和实践研究尚不完善,导致大量桥面铺装由于粘结防水层的选材和设计不当而过早破坏,因此从材料试验和力学分析的角度深入研究桥面铺装体系的粘结防水层具有重要的理论意义和实用价值。本文以桥面高粘沥青粘结防水层为研究对象,从粘结材料的粘结强度构成机理入手,对粘结层的粘结强度材料和界面两大影响因素进行了分析。采用大型通用有限元分析软件,以有限单元理论为基础对清连高速公路中的杜步3号桥实体工程进行数值模拟计算,通过计算得到粘结体系最大拉应力和最大剪应力,并以此作为室内材料性能试验研究的控制性指标;同时改变粘结层计算参数以求得各应力分布变化规律。对高粘四种沥青、SBS改性沥青和环氧沥青进行了一系列基本性能对比试验,试验结果表明高粘沥青具有较好的材料性能,尤其是高粘3#和4#沥青,它们的高温稳定性、低温柔韧性等性能均明显优于SBS改性沥青和环氧沥青。随后对高粘3#和4#沥青进行了界面结合稳定性试验研究,以研究高粘沥青在实际工程中的使用性能,试验包括直接剪切、斜面剪切和直接拉拔三类试验,试验得出了高粘沥青的极限抗剪切和极限抗拉拔强度,同时通过改变试验温度、界面状况等试验条件而得到高粘沥青强度变化规律,并将试验结果同数值计算结果进行比较,通过对比分析表明高粘沥青应用于水泥混凝土桥面上是完全可靠的。本文以杜步3号桥实体工程为背景,对高粘沥青粘结防水材料的施工过程进行了研究,为保证高粘沥青粘结防水材料施工质量提出了相应的措施。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 问题的提出1.2 研究粘结防水层的重要意义1.3 国内外研究概况1.3.1 国外研究概况1.3.2 国内研究概况1.4 研究内容及技术路线1.4.1 研究的目的1.4.2 研究的主要内容1.4.3 研究的技术路线第二章 粘结材料粘结机理及影响因素2.1 粘结机理分析2.1.1 材料对桥面板表面的浸润2.1.2 粘结理论2.2 粘结防水层的材料影响分析2.2.1 材料的种类2.2.2 材料选择要点2.3 粘结防水层的桥面板界面影响分析2.3.1 桥面板清理2.3.2 桥面板表面粗糙处理2.4 本章小结第三章 桥面铺装体系力学性能分析3.1 有限元分析方法及分析软件简介3.1.1 有限元分析方法概述3.1.2 静力分析基本理论3.1.3 有限元软件简介3.2 有限元计算模型3.2.1 工程概况3.2.2 基本假定3.2.3 有限元单元3.2.4 计算参数3.2.5 荷载条件及布置3.3 不同荷位下铺装体系受力分析3.3.1 拉应力分析3.3.2 剪应力分析3.4 粘结层计算参数变化对应力影响性分析3.4.1 粘结层模量变化影响性分析3.4.2 粘结层厚度变化影响性分析3.5 本章小结第四章 粘结层材料基本性能试验研究4.1 粘结材料的选择4.2 基本性能试验4.2.1 高温耐热性4.2.2 低温柔韧性4.2.3 粘结强度4.2.4 耐酸、耐碱性4.2.5 不透水性4.3 本章小结第五章 粘结体系界面结合稳定性试验研究5.1 界面稳定性试验方案5.1.1 试验方案5.1.2 材料选择5.1.3 试件制备5.2 直接剪切试验5.2.1 试验方案与结果处理方法5.2.2 高粘沥青最佳用量的确定5.2.3 界面粗糙状况对抗剪强度的影响5.2.4 界面清洁度对抗剪性能的影响5.2.5 温度对抗剪强度的影响5.3 斜面剪切试验5.3.1 仪器及试验简介5.3.2 试验温度影响性分析5.3.3 界面粗糙度影响性分析5.4 直接拉拔试验5.4.1 仪器与试验简介5.4.2 试验温度对拉拔强度的影响5.4.3 不同界面状况的影响5.4.4 界面清洁度对拉拔强度的影响5.4.5 拉拔强度与剪切强度的相关性5.5 本章小结第六章 高粘沥青粘结层施工技术控制6.1 粘结层施工前桥面处理6.2 高粘沥青洒布施工6.2.1 施工准备6.2.2 高粘沥青的溶化升温6.2.3 洒布施工质量控制6.3 预拌碎石撒布6.3.1 施工控制6.3.2 注意事项6.4 交通管制第七章 结论与展望7.1 主要研究结论7.2 进一步研究展望参考文献致谢附录A 攻读学位期间公开发表的论文附录B 攻读学位期间参加的科研项目
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