【博士】改性瀝青路面材料與結構性能的研究【2005】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學交通運輸工程學院　　學位年度： 2005年　　近年來高速公路瀝青路面的建設迅速發(fā)展，隨著交通量的劇增以及輪胎氣壓和軸載的成倍增加，瀝青路面面臨更加嚴重的考驗。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，凡是公路交通組成以重載車輛為主的路段，均在通車不到三年時間內(nèi)，不同程度地發(fā)生開裂和車轍等病害，為此普遍認為原有的設計和施工控制技術已經(jīng)難以適應當前交通發(fā)展的需要，這就對路面所用材料、瀝青混合料組成、結構組合設計和現(xiàn)場質(zhì)量控制技術提出了更高的要求。因此從路面整體結構的研究角度出發(fā)，對比分析各類瀝青路面結構和材料性能，以便找出適合當前交通發(fā)展要求的新型瀝青路面結構，并為以后的進一步研究和長期觀測提供試驗平臺已成為當務之急?！　〗?jīng)過近兩年的室內(nèi)試驗研究和前期的設計準備，在山西大運高速公路大新段、候運段和新原段分別鋪設了試驗路和生產(chǎn)推廣路段，試驗路段囊括了國內(nèi)外高等級公路上常見且認為是合理的路面結構及多種材料類型，且對重要施工的工藝參數(shù)進行室內(nèi)模擬和現(xiàn)場實測，同時根據(jù)生產(chǎn)實際需要，成功研制出液態(tài)SBS新產(chǎn)品，拓展了復合改性劑的使用范圍，并為復合改性技術的廣泛應用奠定了基礎。通過這一系列工作，為山西省全面建立路面設計系統(tǒng)提供了可供借鑒的依據(jù)?！　”疚牡谝徽潞喴仡櫫藶r青路面產(chǎn)生、演變及發(fā)展的歷程，著重在面層材料變性、瀝青混合料組成設計變革以及結構組合設計方面的進展過程作了闡述。對目前存在的問題針對性地提出本文要從事的工作和研究的主要內(nèi)容。第二章根據(jù)實際生產(chǎn)需要開發(fā)研究了固態(tài)改性劑轉換為液態(tài)改性劑的機理和工藝以及在現(xiàn)場應用的關鍵技術問題。同時，就同一形態(tài)的橡彈共混物改性即復合改性的問題作了深入研究。實踐表明，復合改性瀝青面層材料是兼顧特殊氣候即出現(xiàn)極端高低溫地區(qū)的最佳選擇途徑。第三章針對國內(nèi)外不同基質(zhì)瀝青、石料與各種改性劑，研究其相互作用的原理，并通過傳統(tǒng)的試驗評價方法和SHRP試驗對其性能進行了分析對比，為優(yōu)選適宜的外加劑類型或復合類型探索其內(nèi)在變化的規(guī)律性。第四章系統(tǒng)地對六種不同的混合料進行力學特性分析和試驗路觀測比較的基礎上，還通過常規(guī)試驗和SHRP試驗研究了它們的低溫勁度特性、高低溫穩(wěn)定性、抗老化和疲勞性能。第五章對七種基層結構類型在充分進行室內(nèi)設計與試驗的前提下，研究了基層厚度、強度和剛度的變化規(guī)律以及對整體結構性的影響，并對跟蹤觀測它們的實際使用狀況的數(shù)據(jù)作了深入分析。第六章通過室內(nèi)試驗和野外跟蹤測試，研究了不同面層結構厚度受外界荷載應力和溫度應力作用的變化規(guī)律以及對路面整體結構性能的影響。第七章應用模擬實驗探索了攤鋪后混合料熱量散失機理，找出了氣溫、風速、下承層以及攤鋪厚度等因素對混合料的影響規(guī)律，現(xiàn)場還就幾種類型的降溫曲線進行驗證，得出了最佳的碾壓成型工藝和對應的溫度控制標準?！　「男詾r青路面結構與材料性能的研究是一個龐大的系統(tǒng)工程，本文僅就一些遇到的關鍵性技術問題進行了探討，而且偏重于以室內(nèi)和野外的試驗結果為主要依據(jù)。這一工作還需要今后多年的跟蹤觀測和分析，其最終結論將為山西省地方規(guī)范的制訂奠定基礎?！　?

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