纤维沥青碎石封层配合比设计研究

论文摘要

纤维沥青碎石封层是我国新引进的一种沥青路面养护方法,是指采用纤维沥青碎石封层核心设备同时撒布一层改性乳化沥青+一层纤维+一层改性乳化沥青,然后再其上撒布碎石,再经过胶轮压路机碾压形成初期强度的一种新型预防性养护技术。此技术用于路面养护具有高耐磨性、高防水性、高稳定性、施工便捷等一系列优良性能。目前在公路沥青路面施工技术规范中,针对纤维沥青碎石封层的材料结构及性能、配合比设计、施工工艺、路用性能评价指标、质量管理等方面没有具体的指标和技术要求。纤维沥青碎石封层的配合比设计仍然基于传统的经验法,施工选取时材料用量范围较大,施工工艺和质量管理只能照搬类似的规范,因此,对纤维沥青碎石封层进行配合比设计及相关研究具有较强的实用意义。本文首先对纤维沥青碎石封层的原材料一基质沥青、乳化剂、改性剂、纤维、碎石提出了各项技术性能试验以及相关技术要求,在此基础上通过改变乳化剂种类及计量、改性剂种类及计量、不同油水比生产出了36中不同配比的改性乳化沥青,根据改性乳化沥青的标准粘度、蒸发残留物软化点、延度这三项技术指标选择7中最适合浙江地区纤维沥青碎石封层使用的改性乳化沥青。通过改变这7种改性乳化沥青洒布量、碎石洒布量、纤维洒布量生产出不同配比的纤维沥青碎石封层试件,经过剪切试验、清扫试验确定出最适合浙江地区的纤维沥青碎石封层配合比。在试验路铺筑过程中、完工后相关检验都证明此配合比的纤维沥青碎石封层满足施工要求、路用性能要求。本文给出了纤维沥青碎石封层配合比设计流程图、施工关键技术、路用性能检验指标,使得这项新型养护技术在浙江乃至全国范围内推广得到了技术保障。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外纤维沥青碎石封层的研究概况
• 1.2.2 国内纤维沥青碎石封层的研究概况
• 1.3 课题研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 纤维沥青碎石封层材料结构及性能
• 2.1 纤维沥青碎石封层材料组成
• 2.2 结构特点
• 2.3 纤维沥青碎石封层的功能及技术性能
• 2.3.1 养护功能
• 2.3.2 技术性能
• 2.4 纤维沥青碎石结构及性能影响因素
• 2.5 本章小结
• 第三章 纤维沥青碎石封层原材料试验及分析
• 3.1 沥青结合料
• 3.1.1 沥青结合料的选择
• 3.1.2 技术性能试验
• 3.1.3 沥青结合料的技术要求
• 3.2 碎石
• 3.2.1 碎石的选择
• 3.2.2 技术性能试验
• 3.2.3 碎石的技术要求
• 3.2.4 用于纤维沥青碎石封层的技术要求
• 3.3 纤维
• 3.3.1 纤维的选择
• 3.3.2 使用要求
• 3.4 乳化剂
• 3.4.1 乳化剂类型
• 3.4.2 各项性能试验
• 3.4.3 用于纤维沥青碎石封层乳化剂的使用要求
• 3.5 改性剂
• 3.5.1 高聚物类型
• 3.5.2 性能测试试验
• 3.5.3 技术要求
• 3.6 本章小结
• 第四章 纤维沥青碎石封层配合比优化
• 4.1 纤维沥青碎石封层配比组成设计任务及设计方法
• 4.1.1 设计目标
• 4.1.2 设计方法
• 4.2 不同影响因素下改性乳化沥青性能试验及分析
• 4.2.1 制作改性乳化沥青
• 4.2.2 乳化剂种类及计量的影响
• 4.2.3 不同油水比
• 4.2.4 改性剂种类及计量的影响
• 4.3 改变撒布量时纤维沥青碎石封层各项性能试验
• 4.3.1 试件的制备
• 4.3.2 改变碎石撒布量
• 4.3.3 不同的纤维撒布量
• 4.3.4 变化乳化沥青撒布量
• 4.4 纤维沥青碎石封层最佳配合比的确定
• 4.5 本章小结
• 第五章 纤维沥青碎石微观结构及强度形成机理研究
• 5.1 沥青—纤维接触界面分析研究
• 5.1.1 试验简介
• 5.1.2 试验结果及分析
• 5.1.3 界面强度形成机理
• 5.2 改性乳化沥青临界胶束浓度CMC的测定
• 5.2.1 试验简介
• 5.2.2 试验结果分析
• 5.3 沥青—纤维差热扫描分析试验
• 5.3.1 试验简介
• 5.3.2 试验结果与分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 纤维沥青碎石封层施工关键技术研究
• 6.1 实体工程概况
• 6.2 纤维沥青碎石封层施工技术
• 6.3 本章小结
• 第七章 纤维沥青碎石封层经济效益分析
• 7.1 经济效益分析方法
• 7.2 与同类技术经济效益对比
• 第八章 结论与展望
• 8.1 主要研究结论
• 8.2 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢