高速公路隧道SMA路面明色铺装技术研究

论文摘要

国内外关于明色铺装材料的研究与应用结果表明：明色铺装材料在美化城市景观、提高隧道路面的明色性能等方面具有独特的优势。但是,由于明色材料的特殊性质以及路面结构的不同,在不同路面结构下的明色铺装技术有待进一步的研究。学位论文结合明色材料在明色性能方面的作用机理和明色材料的技术指标要求,以废钢化玻璃和白色方坚石作为路面明色材料。根据明色路面的特点,对沥青玛蹄脂碎石SMA-13的配合比进行了初步设计和优化调整,得到一个优化后的配合比设计。并对SMA-13明色铺装的高温稳定性、水稳定性、抗渗、抗滑以及粘结性等路用性能进行了试验研究,试验结果表明,其各项路用性能均能满足现行规范的技术要求,路用性能良好。为满足路面养护工程需要,还选用了英国热压式沥青混凝土（Hot Rolled Asphalt, HRA）面层进行明色铺装研究,并与SMA路面明色铺装的路用性能做对比分析。通过试验发现,热压式沥青混合料明色铺装的高温稳定性和抗渗性能优于SMA路面明色铺装；但抗滑性能和粘结性能有大幅度的下降,水稳定性略逊于SMA路面明色铺装,总的来说对行车安全有一定影响。这也从侧面反映出了SMA路面明色铺装的优越性和可行性。对SMA路面明色铺装的明色性能进行了室内模拟试验分析,通过对车辙板试件的照度值进行检测,发现明色铺装后的材料其明色性能有了比较明显的提升,然后将照度值与光亮度进行转换,结合国内隧道照明工程学研究的光亮度与反应时间的模型,等效出照度值与反应时间的关系,从而分析出明色铺装可以有效的减少驾驶人员对紧急情况作出反应的时间,提高了行车的安全性。在参考国外热压式沥青混凝土面层施工工艺的基础上,提出SMA路面明色铺装的施工工艺,并对SMA路面明色铺装技术的社会效益和经济效益进行了评价。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外研究概况
• 1.2.2 国内研究概况
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 研究内容及目标
• 1.3.2 本文技术路线
• 第二章 明色材料性能分析
• 2.1 明色材料作用机理
• 2.2 明色材料的选用
• 2.2.1 明色材料选择的原则
• 2.2.2 明色材料技术指标测试
• 2.3 明色铺装SMA试件的试验成型方案
• 2.3.1 马歇尔试件成型情况
• 2.3.2 车辙板试件成型情况
• 2.4 小结
• 第三章 SMA明色路面沥青混合料配合比设计
• 3.1 原材料性能检验
• 3.1.1 SBS改性沥青指标
• 3.1.2 集料性质
• 3.1.3 纤维性质
• 3.2 SMA沥青混合料配合比设计
• 3.2.1 设计初试级配
• 3.2.2 配合比优化设计
• 3.3 SMA-13沥青混合料路用性能研究
• 3.3.1 高温稳定性试验
• 3.3.2 水稳定性试验
• 3.4 小结
• 第四章 SMA路面明色铺装材料的路用性能研究
• 4.1 明色材料掺入方案研究
• 4.2 SMA路面明色铺装材料的高温性能
• 4.2.1 高温性能试验方法
• 4.2.2 压实度的检验
• 4.2.3 高温性能评价
• 4.3 SMA路面明色铺装材料的水稳定性
• 4.3.1 水稳定性试验方法
• 4.3.2 水稳定性评价
• 4.4 SMA路面明色铺装材料的抗渗性能
• 4.4.1 抗渗性能试验方法
• 4.4.2 抗渗性能评价
• 4.5 SMA路面明色铺装材料的抗滑性能
• 4.5.1 抗滑性能试验方法
• 4.5.2 抗滑性能评价
• 4.6 SMA路面明色铺装材料的粘结性能
• 4.6.1 粘结性能试验方法
• 4.6.2 粘结性能评价
• 4.7 小结
• 第五章 热压式沥青混凝土面层明色铺装路用性能对比研究
• 5.1 热压式沥青混凝土面层配合比设计
• 5.2 高温稳定性试验
• 5.3 水稳定性试验
• 5.4 抗渗性能试验
• 5.5 抗滑性能试验
• 5.6 粘结性能试验
• 5.7 小结
• 第六章 SMA路面明色铺装材料明色性能研究
• 6.1 明色性能试验方法
• 6.2 明色性能评价
• 6.2.1 试验结果
• 6.2.2 试验结果分析
• 6.3 反应时间评价
• 6.3.1 影响反应时间的因素
• 6.3.2 反应时间试验结果
• 6.3.3 试验结果分析
• 6.4 小结
• 第七章 SMA路面明色铺装技术施工工艺研究
• 7.1 混合料的摊铺
• 7.2 沥青路面的压实及成型
• 7.3 小结
• 第八章 SMA路面明色铺装技术社会、经济效益分析评价
• 8.1 社会效益分析
• 8.2 经济效益分析
• 8.3 小结
• 第九章 结论与展望
• 9.1 主要结论与创新点
• 9.2 进一步研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果