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南方多雨地区沥青路面防水抗裂层开发及路用性能研究
| 论文题名： | 南方多雨地区沥青路面防水抗裂层开发及路用性能研究 |
| 关键词： | 沥青路面;防水抗裂层;路用性能;有限元分析 |
| 摘要： | 沥青路面开裂和水损害现象是我国南方高温多雨地区较为常见的路面病害。尤其是我国南方大多地处温带季风气候区，潮湿多雨且日温差变化显著，半刚性基层裂缝引起的反射裂缝或沥青面层的低温开裂都会造成雨水或雪水浸入整个路面结构中使基层软化。在国内外研究的基础上，并且结合江西省气候特点和交通状况，通过研究沥青面层与半刚性基层之间的抗裂防水层材料、设计和施工等方面，改善和加强半刚性沥青路面结构层之间的协调性，以解决雨水侵蚀、半刚性基层反射裂缝及沥青面层横向推移等问题。为了改善沥青路面层间结构，增强其防水抗裂能力，结合江西省气候特点和交通状况，在上面层和中面层间铺筑一层空隙率小于2％并且厚度在10mm-15mm的沥青混合料薄层。 排水性沥青混合料路面空隙率比较大，为了防止雨水或者雪水进入到中下面层或者半刚性基层，所以防水抗裂层的空隙率相对来说比较小。防水抗裂层混合料由集料、壳牌SBS改性沥青和玄武岩纤维组成。在路面结构中的特殊作用决定了其主要由石灰岩矿料和改性沥青组成，其典型特征是采用粒径在5mm以下的集料、油石比大、空隙率小。采用适当的防水抗裂层原材料并进行原料的基本性能试验。参照AC-5密级配沥青混合料的规范，石灰岩经过筛分试验确定矿料的初始级配，并且利用马歇尔试验相关技术指标和渗水系数试验共同确定了防水抗裂层混合料的最佳级配范围，最终确定各矿料配合比2.36～4.75∶0～2.36∶矿粉=31.5∶67.5∶1.0。通过马歇尔试验可知各纤维掺量的沥青混合料对应的最佳油石比，以及沥青混合料中玄武岩纤维的最佳掺量在0.4％左右，然后根据高温车辙试验验证纤维的最佳掺量是0.40％。 其次采用室内模拟实验来评价防水抗裂层的路用性能，主要是高温车辙试验来评价防水抗裂层的高温稳定性，低温抗裂试验即小梁弯曲试验评价其抵抗低温变形的能力，浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及渗水试验来评价其水稳定性，然后利用抗剪切强度和粘结强度对沥青路面层间粘结程度进行评价。 本论文将南方多雨地区的沥青路面结构当成一个整体，采用ABAQUS软件建立三维模型，通过改变相应结构层的参数值，例如面层厚度、材料参数等相关值来深入研究了防水抗裂层的受力情况。预期得出一定的结论，来有效指导防水抗裂层的施工。 最后针对防水抗裂层的施工工艺问题、路面防水抗裂效果以及路面质量等，提出相对应的处理措施，进而确保工程能够在规定时间内高质量的完成。 |
| 作者： | 董爱侠 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 刘福明;秦旻 |
| 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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