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原文传递可卷曲预制沥青路面材料特性与施工工艺研究

论文题名：	可卷曲预制沥青路面材料特性与施工工艺研究
关键词：	可卷曲预制沥青路面;材料性能;施工工艺;耐久性分析
摘要：	传统的道路罩面养护，不但严重影响道路交通，加重道路的堵塞程度，而且维修时间长，施工质量变异性较大。国内外学者长期以来一直致力于研究道路的快速修复技术，荷兰的Dura Vermeer-Intron公司与Delft大学率先开发了可卷曲预制路面产品和技术(Rollpave)，即预制柔性的可卷放的沥青路面铺装层，施工时则在现场如铺开地毯一样铺设安装，从而快速完成施工并迅速开放交通。由于使用聚氨酯树脂类材料作为胶结料，该产品力学性能较差，极容易损坏，目前尚停留在研发阶段，而其他国家和地区鲜有关于此类产品和技术的相关报道。若要实现预制沥青路面的卷曲及应用，需对其材料特性和施工工艺进行相关研究。本文的主要研究内容归纳如下: 　　(1)预制沥青路面弯曲性能指标的确定　　基于弹性理论估算预制沥青路面卷曲时所受的弯拉应变，与沥青混合料小梁弯曲试验的跨中挠度建立联系，在考虑材料自身离散性及施工的变异性后，最终确定不同卷曲直径和路面厚度下的预制沥青路面弯曲性能指标;制订评价沥青混合料弯曲性能的试验方法，对不同类型沥青混合料的弯曲性能进行评价;分析沥青混合料各组成部分对其弯曲性能的贡献，并确定可卷曲沥青混合料的材料组成的研究方向。　　(2)专用改性沥青性能研究　　分析了开发专用改性沥青所用基质沥青类型及化学组分、复合改性剂的剂量和比例、相容剂与稳定剂的类型及剂量、改性工艺等因素对其性能的影响;提出了专用沥青的改性方案和加工工艺，研发出可满足沥青路面卷曲要求的专用改性沥青RMA;通过微观结构观测和宏观性能试验，分析RMA改性沥青的改性机理和评价其路用性能和流变性能，并与常见改性沥青进行了比较;根据灰关联分析结果提出可卷曲沥青混合料专用改性沥青的技术指标。　　(3)可卷曲沥青混合料设计及性能研究　　通过均匀试验分析矿料关键筛孔通过率与沥青混合料弯曲性能的关系，确定了可卷曲沥青混合料的级配推荐范围;建立了均衡高温性能和变形适应性的可卷曲沥青混合料设计方法;考察了推荐油石比范围内不同油石比的RMA改性沥青混合料的路用性能和流变性能;最终提出了可卷曲沥青混合料的技术指标。　　(4)关键施工工艺研究　　采用ABAQUS有限元软件对预制沥青路面卷曲过程进行三维数值模拟，分别探讨了预制沥青路面厚度、卷筒的转速、预制沥青路面下表面与底板间的摩擦系数以及预制沥青路面端部锚固方式对预制沥青路面卷曲时力学响应的影响;研制了可卷曲预制沥青路面中试级专用卷曲设备，确定预制沥青路面的卷曲和铺放工艺;开发专用改性沥青的直投式干拌粒子GTA，并与湿法改性沥青进行性能对比;确定了RMA改性沥青混合料的拌合、摊铺、碾压工艺及粘层材料的选取。　　(5)实体工程验证　　铺筑实体工程试验段，对可卷曲预制沥青路面施工工法的可行性以及材料和结构的耐久性进行验证。
作者：	董元帅
专业：	交通运输工程
导师：	刘清泉
授予学位：	博士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文