无砟轨道路基面防水沥青混合料试验研究

论文摘要

高速铁路由于运行快速稳定的特点,在我国被越来越广泛的应用。但列车的高速运行需要坚实稳定的基础,这也就要求路基必须具有足够的强度以及刚度。而作为路基填筑主体的岩土类材料,在干燥的状态下能够提供足够的承载力,但在水的侵蚀软化下,会逐渐丧失强度以及稳定性。这就需要在路基表面铺设一道防水层,以阻止降雨、融雪等地表径流下渗,软化路基。通过对路基防水层功能要求以及路用沥青混合料、水工沥青混合料性质特点的分析研究,确定了防水型沥青混合料应具备的五种性质:渗透性、密实性、水稳定性、低温抗裂性和高温稳定性,以及各指标相应参数的测试方法。同时,明确了这五种性质之间的主次关系。其次,根据防水型沥青混合料的性质特点,确定了原材料的测试项目以及衡量标准。在综合比照了AC-5、AC-10以及AC-13三种沥青混合料,其设计级配曲线分别靠近上限、中值以及下限共九种设计级配曲线在五个指标方面的性质,确定了防水型沥青混合的级配类型为SAMI-10。并形成了以渗透系数和空隙率为界限,冻融劈裂强度比和马歇尔稳定度为优化因子,低温线收缩系数为检验标准的室内配合比设计方法。最后,通过对试验过程中关键步骤的分析总结,确定了测量沥青混合料的渗水系数的不同试验方法以及各自的操作要点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 主要研究内容与技术线路
• 1.2.1 主要研究内容
• 1.2.2 技术线路
• 第2章 沥青混合料防渗性能的应用
• 2.1 沥青混合料的类型
• 2.2 沥青混合料在公路中的应用以及问题
• 2.3 沥青混合料在水工中的应用以及问题
• 2.4 沥青混合料在高速铁路中的应用以及问题
• 2.5 沥青混合料在其他方面的应用
• 第3章 防水沥青混合料原材料要求及评价方法
• 3.1 沥青
• 3.1.1 低温抗裂性
• 3.1.2 沥青感温性
• 3.1.3 沥青粘附性
• 3.1.4 沥青耐老化性
• 3.2 沥青改性材料
• 3.3 粗集料
• 3.3.1 集料的针片状含量
• 3.3.2 含泥量
• 3.3.3 公称最大粒径
• 3.3.4 密度与吸水率
• 3.3.5 坚固性
• 3.4 细集料
• 3.4.1 材质及密度
• 3.4.2 含泥量
• 3.5 填料
• 3.5.1 填充料的种类
• 3.5.2 填充料的细度
• 3.5.3 亲水系数
• 第4章 防水型沥青混合料的性能
• 4.1 渗透性能
• 4.1.1 渗透系数与空隙率的关系
• 4.1.2 空隙率的影响因素及改善措施
• 4.2 低温抗裂性能
• 4.2.1 低温抗裂的机理
• 4.2.2 低温抗裂影响因素
• 4.2.3 低温抗裂性能改善措施
• 4.3 水稳定性
• 4.3.1 水损害的机理
• 4.3.2 水损害的影响因素
• 4.3.3 水损害的改善措施
• 4.4 高温稳定性
• 第5章 防水型沥青混合料矿料级配的确定
• 5.1 概述
• 5.2 矿料级配设计
• 5.2.1 原材料的筛分数据
• 5.2.2 AC-5矿料级配
• 5.2.3 AC-10矿料级配
• 5.2.4 AC-13矿料级配
• 5.3 矿料级配对沥青混合料密实性的影响
• 5.3.1 沥青混合料空隙率的计算方法
• 5.3.2 AC-5矿料级配对空隙率的影响
• 5.3.3 AC-10矿料级配对空隙率的影响
• 5.3.4 AC-13矿料级配对空隙率的影响
• 5.3.5 基于密实特性的矿料级配优选
• 5.4 矿料级配对沥青混合料防渗性能的影响
• 5.4.1 沥青混合料渗透系数的测定方法
• 5.4.2 AC-5型矿料级配对防渗性能的影响
• 5.4.3 AC-10型矿料级配对防渗性能的影响
• 5.4.4 AC-13型矿料级配对防渗性能的影响
• 5.4.5 基于防渗特性的矿料级配优选
• 5.5 矿料级配对沥青混合料低温抗裂性能的影响
• 5.5.1 沥青混合料低温抗裂性的测定方法
• 5.5.2 AC-5型矿料级配对低温抗裂性能的影响
• 5.5.3 AC-10型矿料级配对低温抗裂性能的影响
• 5.5.4 AC-13型矿料级配对低温抗裂性能的影响
• 5.5.5 基于低温抗裂性的矿料级配优选
• 5.6 矿料级配对沥青混合料水稳定性能的影响
• 5.6.1 沥青混合料水稳定性的测定方法
• 5.6.2 AC-5型矿料级配对水稳定性的影响
• 5.6.3 AC-10型矿料级配对水稳定性的影响
• 5.6.4 AC-13型矿料级配对水稳定性的影响
• 5.6.5 基于水稳定性的矿料级配优选
• 5.7 矿料级配对沥青混合料高温稳定性能的影响
• 5.7.1 沥青混合料高温稳定性的测定方法
• 5.7.2 AC-5型矿料级配对高温稳定性的影响
• 5.7.3 AC-10型矿料级配对高温稳定性的影响
• 5.7.4 AC-13型矿料级配对高温稳定性的影响
• 5.7.5 基于高温稳定性的矿料级配优选
• 5.8 防水型沥青混合料矿料级配的确定
• 第6章 防水型沥青混合料设计方法
• 6.1 沥青混合料防渗性能指标的确定
• 6.2 防水型沥青混合料的设计方法
• 6.2.1 原材料的选择
• 6.2.2 级配类型选择
• 6.2.3 最佳沥青用量确定
• 6.2.4 室内配合比设计检验
• 第7章 防水型沥青混合料渗透性的测定方法
• 7.1 沥青混合料渗透性的主要测试方法
• 7.2 渗透试验原理
• 7.3 渗透参数的测定
• 7.4 试验操作要点
• 7.4.1 简化试验的操作要点
• 7.4.2 路面渗水仪试验中操作要点
• 7.4.3 单位换算
• 7.5 路面渗水仪渗水情况分析
• 7.5.1 渗水速率的变化
• 7.5.2 试件的渗水位置
• 7.5.3 安置位置的影响
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
• 附录
• 附录1 试验采用的沥青的各项指标
• 附录2 试验采用的粗集料的各项指标
• 附录3 试验采用的细集料的各项指标
• 附录4 试验采用的填料的各项指标