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排水降噪型沥青路面在养护工程中的应用研究
| 论文题名： | 排水降噪型沥青路面在养护工程中的应用研究 |
| 关键词： | 排水降噪;沥青路面;高速养护;层间结合;空隙率 |
| 摘要： | 随着使用年限的增加和对沥青路面行驶安全性、舒适性要求的提高，江苏自2014年开始在高速公路养护工程中，进行排水沥青路面的研究和推广，但目前排水路面空隙率设计、层间粘结设计、集料种类选用及施工工艺研究等关键问题仍未妥善解决。为此，本文首先根据江苏高速公路路况现状和未来养护需求，论证了排水沥青路面在江苏高速公路养护的适用性及所面临的难题；基于此，系统研究排水路面的配合比设计和基本性能指标，如高温性能及抗裂性能等。此外，针对养护工程的特殊性，从原材料的优选、空隙率的设计、层间结合方式的确定等多方面对排水沥青路面进行了全面优化；同时结合实体工程，开展了排水沥青路面施工工艺的研究，优化了混合料的拌和及添加剂的投放工艺、确定了碾压工艺，明确了施工质量控制标准；并通过实体养护工程对排水沥青路面各项路用性能进行了跟踪检测，验证了其良好的路用性能和行驶安全性及舒适性。 研究结果表明，采用高黏度改性沥青、增大沥青膜厚度，均能改善排水沥青混合料的抗剥落性能；此外，外掺聚酯纤维（掺加量：0.15%wt）、玄武岩纤维（掺加量：0.2~0.4%wt）、选用生石灰或熟石灰作为填料等，能够进一步降低排水沥青混合料的剥落率，提高排水沥青混合料的抗飞散性能。排水沥青混合料，集料应尽量选用玄武岩，当选用辉绿岩时，应将水泥替代一半的矿粉配合使用，而石灰岩抗磨性能较差，不宜作为排水沥青路面的集料。以PAC-13为例，对比分析了排水沥青混合料与SMA-13的高温抗车辙性能及低温抗裂性能，结果表明，排水沥青混合料具有与SMA-13相当的动稳定度及间接拉伸强度。 为保证排水路面与原路面良好的粘结性能，分别采用剪切试验及拉拔试验，分析了同步碎石封层、橡胶沥青同步碎石封层及SBS改性乳化沥青三种粘结层设计方案，综合考虑层间结合强度、对环境（温度）的敏感性等，橡胶沥青同步碎石封层的层间粘结性能最佳。此外，旧路面铣刨后提高了路表的粗糙度，能提高排水沥青路面的层间粘结性能。 “集料+纤维干拌15S，随后沥青+HVA投放，沥青及HVA拌和15S后投放矿粉，矿粉投放完成后拌和35S”的拌和工艺，解决了因HVA受高温融化后，黏度较高，纤维难以分散均匀，易结团的问题。结合排水沥青路面实体工程发现，排水沥青混合料的飞散性能随路龄的增长呈现出明显的衰减趋势，路龄越长，飞散损失越大，而高温稳定性随路龄的增长依旧不断增强。中温情况下，混合料的间接拉伸强度随路龄的增长不断增强，断裂能保持稳定，韧性依然较好。此外，轮迹带处随路龄延长，其渗水性能逐渐降低。 |
| 作者： | 张言丰 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 赵永利;宋江春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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