水泥路面沥青加铺层及层间材料研究

论文摘要

影响旧水泥路面加铺沥青层的因素很多,其中水泥混凝土板块处理、层间处治和面层材料这三个因素的影响最大。水泥混凝土板块处理包括了清扫糙化处治、旧板破碎及旧板再生三种方式。本文首先研究了原路面的清扫处理和糙化处治,提出了表面清扫和糙化处理两种处治方式的标准。在试验路现场对路面的清扫效果进行了检测,提出加铺前对原路面清扫处治后其侧向拉拔力应达到380N,竖向提拉力应达到450N的技术要求;在水泥路面加铺时应保证旧路面的粗糙程度,其摩擦系数BPN值应大于60。接着对混凝土板底脱空机理及判断方法进行了分析,重点研究了灌浆料的材料组成,并针对不同脱空状态提出了三种自补偿式灌浆材料。其次研究了高粘结撒布式应力吸收层、SMA-5及AC-5三种应力吸收层的配合比设计及材料组成,首次提出了“两油一料”式的撒布式应力吸收层,根据研究结果提出了各种材料的用量范围。分析了SMA-5作为应力吸收层的功能及性能要求,深入研究了混合料的材料组成。针对AC-5沥青砂应力吸收层的配合比设计,提出在马歇尔配合比设计结果的基础上,根据稳定度和流值的变化适当增加沥青用量0.5%-0.6%。论文第六章分析了薄层沥青混合料加铺于旧水泥路面上的功能要求,提出混合料应满足抗剥落、水平抗剪切、垂直抗剪切、水平抗拉伸及弯曲疲劳这五个方面的性能。结合路面结构力学分析并考虑复合式路面结构的特点,提出加铺面层厚度宜采用6～9cm,沥青混合料类型采用SMA-13,AC-16F及AC-13C。最后在分析研究结果的基础上提出加铺面层混合料除满足我国部颁标准外,还应满足以下要求:飞散率≤15%;层间抗剪强度≥0.07MPa;水平拉伸力≥0.5KN;车辙疲劳次数≥50000;动稳定度≥4500;SMA类马歇尔稳定度≥9KN,AC类≥11KN。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究现状及存在问题
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 存在问题
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 旧水泥混凝土板块处理
• 2.1 水泥混凝土路面表面处理
• 2.1.1 清扫表面
• 2.1.2 糙化处理
• 2.2 水泥混凝土路面破碎板处理
• 2.2.1 水泥混凝土路面板破碎工艺
• 2.2.2 水泥混凝土旧板再生
• 2.3 水泥混凝土板底脱空处治
• 2.3.1 板底脱空机理分析
• 2.3.2 板底脱空判断
• 2.3.3 板底压浆工艺及材料试验研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 高粘结撒布式应力吸收层试验研究
• 3.1 撒布式应力吸收层效果试验
• 3.2 撒布式应力吸收层沥青类型选择研究
• 3.2.1 试件成型
• 3.2.2 直剪试验
• 3.2.3 层间拉拔试验研究
• 3.3 应力吸收层中沥青用量及撒布方式研究
• 3.3.1 撒布方式研究
• 3.3.2 撒布油量研究
• 3.4 集料选择
• 3.5 加铺结构层间稳定性分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 高性能摊铺式应力吸收层研究
• 4.1 摊铺式应力吸收层应用现状
• 4.2 SMA-5 应用于层间夹层
• 4.2.1 材料试验
• 4.2.2 SMA-5 级配设计和马歇尔试验
• 4.2.3 SMA-5 生产配合比设计和试拌试铺
• 4.3 AC-5 沥青砂用于层间夹层配合比研究
• 4.3.1 材料试验
• 4.3.2 AC-5 配合比设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 层间APP 油毡及玻纤格栅试验研究
• 5.1 层间粘结效果研究
• 5.1.1 APP 油毡层间粘结效果
• 5.1.2 格栅层间粘结效果
• 5.2 夹层材料疲劳试验研究
• 5.2.1 APP 油毡足尺疲劳试验
• 5.2.2 玻纤格栅疲劳试验
• 5.3 层间材料现场使用效果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 高性能沥青混凝土加铺层材料研究
• 6.1 黑色面层的功能与性能要求
• 6.2 沥青面层厚度确定
• 6.2.1 沥青面层受力分析
• 6.2.2 沥青面层合理厚度的确定
• 6.3 黑色面层的材料组成设计与技术要求
• 6.3.1 SMA-13 加铺层配合比设计
• 6.3.2 AC-16F 及 AC-13C 加铺层配合比设计
• 6.3.3 配合比设计检验
• 6.4 本章小结
• 结论与进一步研究设想
• 1 本文主要研究结论
• 2 进一步研究设想
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢