高性能沥青路面预防性养护措施评价与优化研究

论文摘要

近些年,道路预防性养护理念已被业内人士广泛接受。广东省高速公路系统自2005年以来开始引入路面预防性养护理念,并参考国外经验修筑了不同类型的试验路,但实际效果表明直接套用外国的技术存在一定的局限性。因此,亟需针对广东的特殊条件,对现有的预防性养护技术进行优化,使之达到更好的效果。本文在分析广东省高速公路沥青路面功能性病害的特点的基础上,提出我省高速公路沥青路面预防性养护的目标以及高性能沥青路面预防性养护措施的概念,并尝试把现有的开普封层优化成一种可用于高速公路沥青路面的高性能预防性养护技术。基于室内试验与室外实践相结合的技术路线,本文先对橡胶沥青开普封层开展室内加速加载试验,初步总结出橡胶沥青开普封层的材料设计规律和质量控制要点。在室内试验的基础上,对橡胶沥青开普封层开展试验路的研究,验证并优化了其材料关键参数以及施工方法。橡胶沥青开普封层是在橡胶沥青碎石封层的基础上以微表处混合料适当填充路面构造深度而形成的路面结构。橡胶沥青碎石封层的抗剥落性能以及构造深度对其路用性能影响最大,所以确保橡胶沥青碎石封层的施工质量对于确保橡胶沥青开普封层的路用性能至关重要。微表处混合料作为一种填充材料,其目的是加固碎石并使路面形成合适的构造深度,因此其级配的选择以及用量的控制对于构造高质量的路面十分关键。研究结果表明橡胶沥青开普封层是一种适用于高速公路沥青路面预防性养护的高性能路面封层,具有修复路面微小病害、恢复路面抗滑性能、防水以及抑制反射裂缝的保护效果,与微表处以及4cm厚AC-13罩面相比具有更好的经济性。本文基于室内加速加载试验,提出橡胶沥青开普封层室内评价体系,为建立橡胶沥青开普封层的材料设计和室内评价方法奠定基础。另外,在橡胶沥青开普封层室内外试验研究的基础上,制定了橡胶沥青开普封层施工与技术要求,为橡胶沥青开普封层的应用和推广提供参考。本研究是高性能沥青路面预防性养护措施的初步探索,其成果对于优化现有预防性养护措施,提高预防性养护的效果以及经济效益具有重要的指导意义。

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
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.3.1 广东省高速公路沥青路面预防性养护目标的研究
• 1.3.2 基于室内加速加载试验的橡胶沥青开普封层性能评价和优化研究
• 1.3.3 橡胶沥青开普封层的应用研究
• 1.3.4 橡胶沥青开普封层施工指南与技术要求
• 1.4 本章小结
• 第二章 广东省高速公路沥青路面预防性养护目标研究
• 2.1 广东省高速公路沥青路面的功能性病害研究
• 2.1.1 广东省气候特征
• 2.1.2 广东省交通特点
• 2.1.3 广东省沥青路面结构特点
• 2.1.4 广东省高速公路沥青路面的功能性病害特征
• 2.2 广东省高速公路沥青路面预防性养护目标
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于室内加速加载试验的橡胶沥青开普封层性能评价与优化研究
• 3.1 试验系统介绍
• 3.1.1 主驱动轮式路面材料加速加载试验系统的性能
• 3.1.2 主驱动轮式加速加载试验的试件制作
• 3.2 基于室内加速加载试验的橡胶沥青开普封层路用性能研究
• 3.2.1 试验原材料
• 3.2.2 橡胶沥青开普封层室内评价试验设计
• 3.2.3 橡胶沥青开普封层室内试验结果及分析
• 3.2.4 本节小结
• 3.3 橡胶沥青开普封层室内评价体系
• 3.4 本章小结
• 第四章 橡胶沥青开普封层的应用研究
• 4.1 概述
• 4.2 第一试验段的铺筑
• 4.2.1 第一试验段的布置
• 4.2.2 原材料检测
• 4.3 第一试验段的施工过程
• 4.4 第一试验段的工后评价
• 4.4.1 路面总体情况
• 4.4.2 材料用量分析
• 4.5 第二试验段的铺筑
• 4.6 第二试验段的工后评价
• 4.7 经济分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 橡胶沥青开普封层施工指南与技术要求
• 5.1 原材料与技术要求
• 5.1.1 乳化沥青
• 5.1.2 基质沥青
• 5.1.3 橡胶粉
• 5.1.4 橡胶沥青
• 5.1.5 集料
• 5.1.6 填料
• 5.2 施工方法与技术要求
• 5.2.1 材料规格及用量
• 5.2.3 施工准备
• 5.2.4 铺筑试验段
• 5.2.5 施工
• 5.3 质量控制与验收
• 5.3.1 施工前的材料与设备检查
• 5.3.2 施工过程的质量控制
• 5.3.3 交工验收阶段的质量检查与验收
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本研究结论
• 6.2 创新点
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件