碎石封层耐久性试验方法研究

论文摘要

随着我国交通事业的迅速发展,沥青混凝土路面大量修建,路面早期损害及耐久性问题日益严峻,人们也越来越重视沥青路面的预防性养护。碎石封层具有良好的耐磨性和防滑性,且施工便捷、经济适用,在沥青路面的养护中得到广泛应用。与国外相比,我国碎石封层的使用寿命大大缩短,其耐久性研究显得十分重要。在环境和荷载的共同作用下,碎石封层的耐久性能呈现出快速下降的趋势,主要表现为碎石的剥落和抗滑性能的降低,这些损坏极大的影响了路面的使用性能。本文主要从沥青与碎石的低温粘结性、构造深度、摩擦系数出发研究碎石封层技术的耐久性。影响碎石封层耐久性的因素很多,原材料的选择、设计与施工、使用条件等。在选择原材料时,不仅要考虑沥青与碎石的种类,还要对其用量及尺寸进行严格控制；设计与施工过程中要充分考虑碎石封层的工作原理和使用条件,严格遵守相关设计规范。碎石与沥青的低温粘结性能是影响碎石脱落的主要因素,在Vialit试验规范的基础上进行改进,分别对基质沥青、橡胶沥青、TLA湖改性沥青进行低温粘结试验。碎石采用4.75-9.5mm单一粒径级配的玄武岩；150g沥青用量可以满足爬升高度2/3H的要求；落球高度为75cm可以提供足够的冲击能量；通过改变实验温度（-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃）找出不同沥青的合理试验温度,在相应温度条件下冻融循环,并进行低温粘结试验。试验结果表明,改进的Vialit试验能够很好的反映沥青与碎石的低温粘结性,是有效评价碎石封层耐久性的指标。碎石封层的构造深度和相应的摩擦系数能够很好的反映其抗滑性能。通过改进的车辙试验仪进行试件成型后,分别放在不同的温度（30℃、45℃、60℃）下养护,每隔10h轮碾1h,并即时测量其构造深度和摩擦系数。试验结果表明,养护与试验温度越高构造深度和摩擦系数的初期变化越明显,最后都趋于某固定值,终值主要由碎石种类决定。即构造深度和摩擦系数两个指标可以很好的评价碎石封层耐久性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 主要内容
• 1.4.2 技术路线
• 2 沥青路面与碎石封层路面的耐久性
• 2.1 路面使用性能与耐久性
• 2.1.1 路面设计的基本要求与目标
• 2.1.2 路面使用性能
• 2.1.3 路面的耐久性
• 2.1.4 路面使用性能和耐久性之间的关系
• 2.2 沥青路面的耐久性
• 2.2.1 沥青路面的破坏形式
• 2.2.2 提高沥青路面耐久性主要措施
• 2.3 碎石封层的耐久性
• 2.3.1 碎石封层的路用性能
• 2.3.2 碎石封层的破坏形式
• 2.3.3 碎石封层质量控制
• 2.4 本章小结
• 3 碎石封层耐久性影响因素及评价指标
• 3.1 原材料性质对碎石封层耐久性的影响
• 3.1.1 沥青
• 3.1.2 集料
• 3.2 设计因素对碎石封层耐久性的影响
• 3.3 施工因素对碎石封层耐久性的影响
• 3.4 碎石封层耐久性评价指标
• 3.4.1 沥青与碎石的低温粘结性
• 3.4.2 碎石封层抗滑性
• 3.5 本章小结
• 4 低温粘附性试验
• 4.1 试验目的
• 4.2 原材料
• 4.3 试验仪器
• 4.4 试验方法方法与结果分析
• 4.4.1 沥青用量的确定
• 4.4.2 Vialit试验温度确定
• 4.4.3 冻融循环对封层耐久性的影响
• 4.5 本章小结
• 5 抗滑性试验
• 5.1 试验目的
• 5.2 垫块的制作
• 5.2.1 准备工作
• 5.2.2 垫块制作
• 5.3 试件的制作
• 5.3.1 试验仪器
• 5.3.2 试件制作过程
• 5.4 构造深度试验
• 5.4.1 试验仪器
• 5.4.2 试验过程
• 5.4.3 试验结果与数据分析
• 5.5 摩擦系数试验
• 5.5.1 试验仪器
• 5.5.2 试验过程
• 5.5.3 试验结果与数据分析
• 5.6 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢