蒙脱土改性沥青混合料施工技术研究

论文摘要

针对西部气候条件的特点,在赤(峰)—通(辽)高速公路路面施工中,通过蒙脱土对沥青进行改性,提高沥青路面的抗老化性及路面的耐久性。本文根据蒙脱土改性沥青混合料的特点,制定了蒙脱土改性沥青混合料生产、施工工艺及蒙脱土改性沥青混合料路面机械化施工过程的质量控制措施。通过蒙脱土对沥青的改性研究,分析了蒙脱土改善沥青抗老化性的机理及蒙脱土掺量对沥青性能的影响,确定用蒙脱土对沥青改性的掺量范围,并制定蒙脱土改性沥青工业生产工艺及现场存储工艺;根据蒙脱土改性沥青混合料的特点,研究影响拌合质量的因素,从拌合的温度控制、拌合均匀性以及拌合的变异性三个方面探讨了蒙脱土改性沥青混合料的拌合技术及拌合质量保证措施;通过对摊铺机熨平板、振动夯等工作装置工作特性的研究,找出了适宜于摊铺材料及铺层结构的工作参数调整范围,并提出了控制蒙脱土改性沥青混合料的摊铺质量控制措施;根据蒙脱土改性沥青混合料所采用级配及层厚的特点,研究了Superpave混合料的碾压特性,从材料、路面结构、环境因素、施工工艺等几个方面分析影响蒙脱土改性沥青混合料碾压的因素,并在此基础上制定了保证蒙脱土改性沥青混合料碾压质量的碾压工艺及措施;基于沥青路面的施工质量,提出施工过程中的核心施工设备、主要施工设备和辅助施工设备等概念,并根据各自特点提出了施工设备合理匹配的计算方法。本文是一项跨学科的、要求理论与实践密切结合的研究,涵盖了材料特性、机械性能、检测手段、施工技术等方面;涉及了原材料管理、材料与机械的相互作用特性、机械设备的配套及工作特性、施工过程的质量控制、跟踪检测等方面内容。由理论分析及试验段验证可知,通过合理地匹配施工设备、严格地控制蒙脱土改性沥青的拌合、摊铺、碾压等施工过程,可以有效地保证路面的施工质量及路面的路用性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 课题的提出
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 研究内容
• 第二章 蒙脱土改性沥青的制备
• 2.1 蒙脱土的改性机理
• 2.2 蒙脱土掺量对沥青性能影响
• 2.3 蒙脱土改性沥青的工业制备及现场存储
• 第三章 蒙脱土改性沥青混合料拌合生产工艺及质量保证措施
• 3.1 间歇强制式沥青混凝土搅拌设备
• 3.2 间歇强制式拌合设备计量系统及其标定
• 3.2.1 间歇强制式拌合设备计量系统分析
• 3.2.2 间歇强制式拌合设备计量系统的标定
• 3.2.3 间歇强制式拌合设备的冷料标定
• 3.3 蒙脱土改性沥青混合料拌合质量控制
• 3.3.1 蒙脱土改性沥青混合料拌合温度控制
• 3.3.2 蒙脱土改性沥青混合料搅拌过程控制
• 3.3.3 蒙脱土改性沥青混合料拌合生产变异性控制
• 3.4 蒙脱土改性沥青混合料拌合生产检测结果
• 第四章 蒙脱土改性沥青混合料摊铺工艺及质量保证措施
• 4.1 沥青摊铺机浮动熨平装置工作特性
• 4.1.1 浮动熨平装置自动调平工作原理
• 4.1.2 浮动熨平装置的工作特性
• 4.2 摊铺机振动夯工作特性
• 4.2.1 振动击实理论
• 4.2.2 多功能摊铺机振动夯的工作特性
• 4.3 摊铺机预压实度与平整度传递的减小
• 4.3.1 路面平整度传递原理
• 4.3.2 下承层平整度不传递的条件推导
• 4.4 蒙脱土改性沥青混合料的摊铺
• 第五章 蒙脱土改性沥青混合料碾压施工及质量控制
• 5.1 影响路面压实的因素
• 5.2 Superpave 混合料的压实特性
• 5.2.1 Superpave 混合料的特性
• 5.2.2 Superpave 混合料的压实特性
• 5.3 沥青混合料压实度增长特性
• 5.3.1 振动压路机碾压速度
• 5.3.2 振动压路机碾压遍数对压实度的影响
• 5.4 蒙脱土改性沥青混合料的碾压
• 5.4.1 蒙脱土改性沥青混合料碾压存在的问题
• 5.4.2 蒙脱土改性沥青混合料碾压工艺及质量控制
• 5.5 蒙脱土改性沥青混合料摊铺、碾压质量检测结果
• 第六章 基于沥青路面施工质量的设备合理匹配技术
• 6.1 路面施工的核心设备
• 6.2 主要设备、辅助设备配套
• 6.2.1 沥青混合料搅拌设备配置
• 6.2.2 压实机械配置
• 6.2.3 运输车配置
• 6.2.4 装载机配置
• 6.3 设备匹配参数合理性验算及结论
• 结论与建议
• 研究结论
• 建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢