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广西大修工程沥青路面结构与层间性能的实验研究
| 论文题名： | 广西大修工程沥青路面结构与层间性能的实验研究 |
| 关键词： | 沥青加铺层;应力吸收层;温度效应 |
| 摘要： | 改性沥青混合料应力吸收层是一种新型的路面防裂材料，其可以有效解决沥青加铺层和旧水泥混凝土路面板之间的层间粘结、裂缝的扩展、路表水下渗等技术问题。但现阶段，应力吸收层沥青混合料的设计方法和技术性能评价系统并不完善。 本文利用ANSYS有限元软件对基于应力吸收层的沥青加铺层结构进行数值模拟，分析应力吸收层及沥青加铺层的模量和厚度变化对路面应力的影响。在一定范围内，增加沥青加铺层和应力吸收层的厚度都可以减缓沥青面层反射裂缝的产生，超过了这个范围，防裂效果增幅下降，在经济上也不可取。经计算分析，应力吸收层建议的合理厚度是2～3cm。铺设低模量的应力吸收层沥青混合料可以有效地减缓反射裂缝的产生，但不宜太低。为了保证施工压实度和防止路面累积变形增大，建议所采用应力吸收层沥青混合料的模量在400～600Mp范围内。 利用幂函数设计了六种粗细相差较大的AC-10应力吸收层混合料级配，并利用空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、毛体积密度四项体积指标来确定各应力吸收层沥青混合料的最佳油石比。 其次，利用美国的SHRP气候模型，对广西地区的沥青路面深度10cm以下的应力吸收层进行夏季高温预测，得出广西地区的应力吸收层的夏季最高温度大约在42.5～47.7℃之间。并通过45℃和60℃的高温车辙实验得出，在60℃时，六种级配的应力吸收层沥青混合料的动稳定度处于1561～2838次之间，60min的相对变形量处于2.018～3.178mm之间。在45℃下，六种级配的应力吸收层沥青混合料的动稳定度处于7529～10151次之间，60min的相对变形量处于0.932～1.332mm之间。级配较粗的沥青混合料整体上比级配较小的高温稳定性好。最后通过永久变形预估，得出应力吸收层虽然抗变形能力差，但其对整个路面结构的车辙变形贡献很少，沥青加铺层不会因为设置了一层低模量的应力吸收层而产生更大的路面车辙。 再次，利用劈裂实验、直接拉伸试验和弯曲试验评价了各级配沥青混合料的低温抗裂性能，并通过间接拉伸疲劳试验评价混合料的疲劳性能。对比分析，优化级配，并加以总结，推荐出适合广西高温多雨气候的AC-10应力吸收层沥青混合料的大致级配走向和范围，为其配合比设计中的矿料级配的选取提供了方向。 最后，对应力吸收层沥青混合料进行了配合比设计及试验路验证，并对应力吸收层施工变异控制提出了可行性的建议。 |
| 作者： | 吴超盛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 陆兆峰;何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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