道路结构层间性能评价方法

论文摘要

层间剪切破坏和反射裂缝破坏是当前路面病害的两个主要诱因,目前关于结构抗剪性能和抗裂性能的室内试验种类繁多,本研究旨在提出一套可靠性好、精确度高的试验方法与评价指标,并开发出一种新型的多功能层间力测试仪,以同时满足层间抗剪与抗裂性能试验测试,对合理评价路面层间功能显得尤为重要。首先,论文研究了层间剪切破坏机理,表明粘结力与摩阻力是改善层间抗剪性能的两个关键因素,拉拔试验功能可以评价层间粘结效果,剪切试验可以评价粘结力与摩阻力共同作用下的抗剪效果。在确定了拉拔与剪切试验中的各项参数之后,对几种常见的路面结构进行试验,对比不同层间功能材料的抗剪效果,结果表明使用SBS乳化沥青粘结后的层间抗剪效果要优于SBR乳化沥青粘层,使用沥青砂应力吸收层后的层间抗剪效果要优于橡胶同步碎石应力吸收层。其次,论文对反射裂缝的扩张机理进行剖析,表明应力吸收层的劲度模量是改善路面抗裂性能的主要因素,采用循环加载与裂缝张拉两种试验,对SAMI、SAMPAVE、STRATA三种应力吸收层进行测定,并根据加载曲线的线型变化,来反映各种材料的劲度模量大小及抗裂效果的高低。结果表明沥青砂应力吸收层的抗裂效果要优于橡胶同步碎石,同时沥青砂中粘结料的性能也会对抗裂效果产生影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 沥青路面层间破坏状况分析
• 1.2.1 层间剪切破坏机理及对策
• 1.2.2 反射裂缝破坏机理及对策
• 1.3 沥青路面层间功能试验评价方法
• 1.3.1 抗剪性能试验
• 1.3.2 抗裂性能试验
• 1.4 试验方法总结
• 1.5 主要研究内容
• 1.6 技术路线图
• 第二章 层间性能试验仪器及试验参数
• 2.1 试验仪器介绍
• 2.1.1 结构组成
• 2.1.2 软件说明
• 2.2 试验参数确定
• 2.2.1 试验温度
• 2.2.2 抗剪系数
• 2.2.3 水平剪切力
• 2.2.4 竖向正压力
• 2.2.5 动弹性模量与滞回环
• 2.3 本章小结
• 第三章 层间力测试仪试验功能
• 3.1 拉拔试验
• 3.2 剪切试验
• 3.3 循环加载试验
• 3.4 裂缝张拉试验
• 3.5 本章小结
• 第四章 功能层材料粘结性能对比研究
• 第五章 功能层材料抗剪性能对比研究
• 5.1 刚性基层—沥青面层抗剪性能试验
• 5.2 半刚性基层—沥青面层抗剪性能试验
• 5.3 应力吸收层抗剪性能试验
• 5.4 本章小结
• 第六章 功能层材料抗裂性能对比研究
• 6.1 裂缝张拉试验
• 6.2 循环加载试验
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 尚需进一步研究的问题与建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢