水泥冷再生混合料在沥青路面大修工程中的应用研究

论文摘要

我国每年有大量的路面需要翻修改造,会产生大量废旧材料,如果对沥青路面废旧材料加以再生利用,不仅可减少对筑路和能源的需求,节省工程投资,而且可保护生态环境,符合国家经济和社会发展的整体方向和需要和可持续发展要求,是一项节能减排新技术。因此开展水泥冷再生粒料的应用研究,具有重要的现实意义。本文以水泥冷再生粒料为对象,通过旧沥青路面材料再生方案、各种冷再生稳定剂的特点和稳定效果分析,选择水泥为稳定剂,开展水泥冷再生粒料组成设计和路用性能研究,水泥冷再生材料的强度形成机理分析,结合力学强度的试验研究,提出水泥冷再生粒料的结构设计参数值；根据典型的半刚性基层沥青路面结构受力状态分析,研究水泥冷再生粒料基层的拉应力水平,进而研究水泥冷再生粒料的强度控制标准,针对半刚性基层沥青路面大修特点,开展水泥冷再生粒料在沥青路面大修工程中的应用研究,最后对水泥冷再生粒料基层施工技术展开研究。研究表明,新骨料的掺配比例宜控制在15%左右、水泥剂量为4%-5%；水泥冷再生粒料的特性基本符合普通水泥稳定类材料的特征,水泥冷再生粒料的强度和回弹模量低,但稳定性能、抗冲刷性能和抗收缩性能好,尤其是抗裂性和抗冲刷性；沥青和半刚性材料对水泥冷再生材料的强度有不利的影响；水泥冷再生粒料宜采用无侧限抗压强度和劈裂强度双指标控制；水泥冷再生粒料可应用于高速公路和一级公路路面底基层,当应用于基层应慎重,也可应用于二级公路和三级公路的基层；水泥冷再生灰土可应用于二级公路和三级公路的底基层。水泥冷再生材料特别适用于沥青路面大修工程。研究成果具有良好的实用性和显著的经济社会效益,有利于水泥冷再生材料的推广应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究发展概况
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容
• 第二章 水泥冷再生粒料组成设计研究
• 2.1 沥青路面再生方式分析
• 2.1.1 沥青路面再生方式
• 2.1.2 再生方式选择
• 2.2 稳定剂的选择
• 2.3 水泥冷再生粒料组成设计
• 2.3.1 旧路面材料特性分析
• 2.3.2 级配的调整
• 2.3.3 最大干密度及最佳含水率的确定
• 2.3.4 强度试验
• 2.3.5 组成设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 水泥冷再生粒料路用性能研究
• 3.1 力学性能研究
• 3.1.1 无侧限抗压强度
• 3.1.2 劈裂强度
• 3.1.3 回弹模量
• 3.1.4 力学性能指标间的相关性
• 3.2 稳定性能研究
• 3.2.1 水稳定性
• 3.2.2 冻稳定性
• 3.3 抗冲刷性能研究
• 3.4 抗收缩性能研究
• 3.4.1 温度收缩性能
• 3.4.2 干燥收缩性能
• 3.5 结构设计参数研究
• 3.6 水泥冷再生机理分析
• 3.6.1 冷再生材料强度形成机理
• 3.6.2 旧沥青对再生的影响
• 3.6.3 旧基层材料对再生的影响
• 3.7 本章小结
• 第四章 水泥冷再生粒料强度标准研究
• 4.1 水泥冷再生粒料基层层底拉应力水平分析
• 4.1.1 理论模型
• 4.1.2 计算参数
• 4.1.3 层底拉应力水平研究
• 4.2 强度控制指标研究
• 4.2.1 无侧限抗压强度
• 4.2.2 抗拉强度
• 4.2.3 劈裂强度与无侧限抗压强度指标比较
• 4.3 强度控制标准研究
• 4.3.1 劈裂强度标准
• 4.3.2 无侧限抗压强度标准
• 4.4 本章小结
• 第五章 水泥冷再生粒料基层在大修工程中的应用研究
• 5.1 沥青路面大修设计方案
• 5.2 沥青路面铣刨深度的确定
• 5.2.1 铣刨前原路面路表弯沉与铣刨后路面当量模量关系
• 5.2.2 铣刨厚度的确定
• 5.3 沥青路面大修结构研究
• 5.3.1 大修路面结构设计基本原则
• 5.3.2 水泥冷再生材料特点分析
• 5.3.3 应用水泥冷再生材料的大修路面结构推荐
• 5.3.4 大修路面结构推荐说明
• 5.4 本章小结
• 第六章 水泥冷再生粒料基层施工技术研究
• 6.1 再生机现场冷再生施工工艺
• 6.1.1 施工工艺流程
• 6.1.2 施工机械配置
• 6.1.3 施工准备
• 6.1.4 施工工艺
• 6.1.5 施工质量控制要点
• 6.2 路拌法冷再生施工工艺
• 6.3 厂拌冷再生施工工艺
• 6.3.1 旧路面材料的回收与加工
• 6.3.2 再生混合料的组成设计
• 6.3.3 再生混合料的生产
• 6.3.4 再生混合料的铺筑
• 6.3.5 再生层的碾压
• 6.3.6 再生层的养生
• 6.4 本章小结
• 主要结论和进一步研究设想
• 1. 主要结论
• 2. 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢