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橡胶沥青大粒径沥青碎石路用性能研究
| 论文题名： | 橡胶沥青大粒径沥青碎石路用性能研究 |
| 关键词： | 道路工程;橡胶沥青;沥青碎石;路用性能 |
| 摘要： | 随着高速公路里程的增加和使用时间的延长，早期修建的高速公路已经陆续出现各种病害。其中最为严重的是裂缝问题，且路面裂缝又同基层裂缝密切相关。对于基层裂缝的治理，目前应用效果比较好的方案是铣刨沥青面层及原水泥稳定碎石上基层，重新铺筑沥青碎石基层及沥青面层，由大粒径沥青碎石基层代替水泥稳定碎石基层。养护维修后的路面工程大部分仍旧是带裂缝结构，这对沥青碎石基层提出了更高的要求，尤其是其抗裂性能。 本文依托安徽省高速公路沥青路面养护工程，以抗裂性能为核心，对大粒径沥青混合料的配合比设计方法及路用性能进行深入研究。本课题主要研究内容:(1)养护工程沥青路面力学性能分析，对比分析结构完好路面(基层无裂缝)与带裂缝路面结构(下基层含裂缝)的应力应变变化规律。(2)原材料性能与选择，对橡胶沥青提出其适用的指标体系，并对比分析橡胶沥青与SBS改性沥青的性能。(3)大粒径沥青混合料(LSPM)配合比设计，根据试验-经验法进行大粒径沥青混合料配合比设计。(4)大粒径沥青碎石的路用性能试验，试验测试不同沥青胶结料(橡胶沥青、SBS改性沥青、AH-70普通沥青)大粒径沥青碎石的马歇尔稳定度和流值、水稳定性、高温稳定性、抗压回弹模量。(5)橡胶沥青碎石基层材料抗裂性能研究，采用低温小梁试验评价大粒径沥青混合料的低温抗裂性能。探讨不同胶结料、不同级配对大粒径沥青混合料低温抗裂性能的影响，分析玄武岩纤维对大粒径沥青混合料的低温抗裂性能的改进效果。提出改善大粒径沥青混合料抗裂性能的技术措施。 课题研究结论:(1)基层带裂缝的沥青路面在荷载作用下，最大拉应力出现在20-30cm处，此处为大粒径沥青碎石上基层位置，因此，大粒径沥青碎石的抗裂性能对路面结构至关重要。(2)橡胶沥青的评价指标有:弹性恢复、135℃旋转黏度、60℃动力黏度、25℃针入度、软化点和5℃延度。其弹性恢复略低于SBS改性沥青，60℃动力黏度比SBS改性沥青提高了162.42％。(3)橡胶沥青大粒径沥青碎石的最佳沥青用量为3.7％，其沥青膜厚度建议大于12μm。(4)橡胶沥青大粒径沥青碎石动稳定度、残留稳定度指标均高于SBS改性沥青，回弹模量也大于SBS改性沥青。(5)孔隙率会显著影响橡胶沥青大粒径沥青碎石的抗裂性能，密级配大粒径沥青碎石比透水式大粒径沥青碎石最大弯拉应变增加了14.29％，抗弯拉强度提高了370.69％，临界应变能密度提高了251.31％;玄武岩纤维可明显提高橡胶沥青大粒径沥青碎石的抗弯拉强度和应变能密度，其抗弯拉强度提高118.97％，应变能密度提高74.91％。(6)减小大粒径沥青碎石的孔隙率、添加矿物纤维，都可以提高材料的抗裂性能。 |
| 作者： | 魏刚强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 扈惠敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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