沥青路面水稳定性评价方法研究

论文摘要

沥青路面因其具有良好的行车舒适性、抗滑性能、振动小且其表面平整、环保效益高等优势,在高等级公路中占有相当大的比例。但因现行沥青路面结构设计方法、设计理论及经验的相对滞后,以及当前交通向重型化、多轴化的发展,导致公路在通车后不久,便出现了各种早期病害现象,如坑槽、内部松散、唧浆、车辙、裂缝等,严重影响了道路的使用寿命,降低了其长期使用性能。据国内外调查研究,在各种类型的沥青路面早期破坏现象中,有近80%的病害与沥青路面的水稳定性相关,其他各种破坏都会间接的引发水损坏或由水损坏引起。因此深入分析水损坏的产生、发展机理以及其破坏形态,综合评价研究当前沥青路面抗水损坏性能的主要试验,并找出与路面长期使用性能的相关性较好的控制指标,有效的控制因水损而造成的沥青路面结构性破坏、延长高速公路沥青路面的使用性能具有重要的意义。当前室内试验主要用于评价沥青路面抗水稳定性以及间接反映沥青路面长期性能。但因其模拟的条件、试件选择以及控制要素上存在一定的局限性,导致与实际路面存在差距。面对众多的试验方法,各国普遍开始关注其合理性并不断的改进完善,以便能更真实反映路面实际使用过程中的性能。本文主要从三个方面来研究沥青路面的水稳定性的长期性能评价方法。一是通过分析水损坏破坏的特点,找出引发水损坏的外部原因,为室内试验的条件模拟提供依据。并根据水损坏的发育发展过程,认识水损坏常见的几种破坏类型,找出引发其产生的内部原因。二是对现有常见的评价沥青路面的水稳定性的试验方法从试验原理、试验条件、试验所达到的效果以及与实际的吻合程度等方面进行对比,推荐能较好的反映水稳定性试验的试验方法;三是通过室内试验来验证所选试验方法的可靠性,并针对其缺陷进行适当的改进,另外分析现有的冻融劈裂试验的改进方法,找出其不能反映水稳定性的根源所在,并提出适当的建议,以便后续研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 沥青路面水损坏产生机理分析
• 1.2.2 沥青与矿料间的粘附性作用机理分析
• 1.2.3 提高和改善沥青路面水稳定性的措施研究
• 1.2.4 室内试验方法的研究
• 1.3 主要研究内容与技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 沥青路面水损坏分析
• 2.1 水损坏的破坏特点
• 2.2 水损坏的发育发展过程
• 2.2.1 水损坏孕育期
• 2.2.2 水损坏发展期
• 2.2.3 病害恶化期
• 2.3 沥青路面的水损坏的主要类型
• 2.3.1 网裂、变形和坑洞
• 2.3.2 坑槽松散类
• 2.3.3 唧浆类
• 2.3.4 引起冻胀破坏
• 2.4 其他早期损害现象与水损坏的相关性
• 2.5 水损坏原因分析
• 2.5.1 外因分析
• 2.5.2 内因分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 水稳定性试验方法的对比评价
• 3.1 试验方法筛选原则
• 3.2 沥青与矿料粘附性试验方法对比
• 3.2.1 试验方法简介
• 3.2.2 各试验方法优劣性比较
• 3.3 沥青混合料水稳定性试验方法对比
• 3.3.1 沥青混合料水稳定性试验方法简介
• 3.3.2 各试验方法优劣性比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 沥青路面抗水损坏试验综合分析
• 4.1 原材料性能试验
• 4.1.1 沥青的性能指标
• 4.1.2 矿料
• 4.2 沥青与矿料的粘附性试验
• 4.3 沥青混合料水稳定性试验
• 4.3.1 浸水马歇尔试验
• 4.3.2 冻融劈裂试验
• 4.4 改进的冻融劈裂试验探讨
• 4.4.1 现有冻融劈裂试验的相关改进
• 4.4.2 对现有改进的冻融劈裂试验的建议
• 4.4 本章小结
• 第五章 主要结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 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 攻读学位期间参与的科研项目
• 综述
• 参考文献
• 详细摘要