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原文传递沥青路面封水防滑网裂修复贴结构设计与材料优选

论文题名：	沥青路面封水防滑网裂修复贴结构设计与材料优选
关键词：	沥青路面;结构设计;裂缝处治;封水抗渗作用;网裂修复贴;材料优选
摘要：	裂缝是沥青路面常见的病害形式，路表水容易沿裂缝侵入路面结构内部，在车辆荷载和温度的共同作用下进一步诱发松散、坑槽等病害，从而加快路面结构破坏，缩短使用寿命。因此裂缝的出现是沥青路面开始损坏的表现形式之一，及时有效地处治路面裂缝可以提高路面结构的整体性，减少次生病害，延长路面使用寿命。目前常用的灌缝、封缝等技术各有优势，但在处治沥青路面网状裂缝方面存在局限性。基于此，本文开发了一种用于快速处治网状裂缝的沥青路面封水防滑网裂修复贴，从功能要求出发设计修复贴结构，以性能为指标优选修复贴各组成结构所用材料，对优选出材料制备的网裂修复贴进行抗渗性能验证。本文主要研究内容及结论如下：　　（1）对S101海尔路、唐郭路段进行病害调查与分析，调查发现主要病害类型为因水分沿路面裂缝侵入结构内部导致的松散、坑槽、沉陷病害，裂缝中网状裂缝所占比例最大，但目前常用的裂缝处治技术在处治单条裂缝时表现出色，在处治网状裂缝时存在着施工时间长、成本高等问题。为了提高养护效率，本文提出一种沥青路面封水防滑网裂修复贴结构，基于修补工程经验及实际需要，提出修复贴的设计原则，将修复贴设置为三层，第一层为层间粘结层，使修复贴与原路面有良好的粘结性能；第二层为胎基层，使修复贴自身具备良好的抗裂能力并在处治网状裂缝时能起到封水效果；第三层为防滑层，以恢复原路面的抗滑性能。　　（2）网裂修复贴应具备一定的抗裂能力，在车辆荷载作用下不易开裂，因此通过拉伸性能试验及滚动疲劳加载试验测试胎基层初选材料的拉伸强度、断裂伸长率以及材料层底累计微应变随加载次数的变化规律。研究发现机织复合土工布有着三类材料里最高的拉伸强度和较高的断裂伸长率，同时滚动疲劳加载后机织布的累计微应变稳定值最低，推荐机织复合土工布作为修复贴胎基材料。　　（3）为保证网裂修复贴能正常发挥封水抗渗的功能，修复贴应与原路面粘结牢固，不易剥离，采用剪切试验，首先研究温度及加载速率对抗剪强度的影响，其后在不同种类粘结材料、撒布量、温度条件下进行剪切试验，结果表明：温度、加载速率是影响修复贴层间抗剪强度的重要因素，温度比加载速率对抗剪强度的影响更显著；基于指数函数建立的综合考虑温度与加载速率的抗剪强度模型拟合精度较高；用量0.9kg/m2的SBS改性沥青在不同温度下抗剪强度最高，故优选为网裂修复贴粘结层材料。　　（4）网裂修复贴的使用不能降低原路面的抗滑性能，通过合理设计可以使修复贴具备恢复网状裂缝处理位置抗滑水平的功能。因此基于加速加载试验，以摆值与构造深度为测试指标，首先优选出防滑层抗滑颗粒粘结材料及对应用量，其后研究相同材质不同粒径、相同粒径不同材质的修复贴防滑层抗滑性能衰变规律，构建抗滑衰变模型，结果表明：基于不同粘结材料、用量下摆值随加载次数的衰变数据，优选SBS改性沥青作为抗滑颗粒粘结材料，用量为1.5kg/m2；基于Asymptotic函数建立了相同材质不同粒径、相同粒径不同材质条件下的修复贴防滑层抗滑衰变模型，模型拟合效果较好；基于模型回归系数的表征意义，综合考虑抗滑指标衰减初值、终值、衰减幅度、衰减速率，进行抗滑性能与抗滑耐久性能的综合评价，最终推荐玄武岩作为封水防滑网裂修复贴防滑层材料，粒径采用3～4mm。　　（5）将优选后的各种材料制备成封水防滑网裂修复贴，采用沥青路面渗水系数测试方法进行修复贴抗渗性能验证，结果表明：修复贴不透水，抗渗性能优异。
作者：	赵宁
专业：	交通运输工程
导师：	朱洪洲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023