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长大纵坡沥青路面抗车辙性能研究
| 论文题名： | 长大纵坡沥青路面抗车辙性能研究 |
| 关键词： | 长大纵坡;沥青路面;中面层;Superpave;车辙试验;抗车辙性能 |
| 摘要： | 目前，我国高速公路的建设重心已经开始从沿海经济发达城市逐步转移到西部地区。西部地区地质条件复杂，多为高原和山脉，因此，长大纵坡山区高速公路将是今后的建设重点，而提高长大纵坡沥青路面抗车辙性能又是一个重要的研究方向。 本文依据粘弹性层状体系理论，采用ABAQUS有限元分析软件分析了车辆荷载作用下长大纵坡路段与平坡路段沥青路面面层内受力状态的差异，分析结果表明：在不同纵向坡度、不同车辆荷载和不同车速作用下，最大剪应力峰值和竖向应变峰值均出现在中面层，中面层的最大剪应力平均值和竖向应变平均值都大于其它结构层，因而，中面层是最容易产生车辙的结构层位，此外，有坡路段受车辆荷载和车速变化的影响要比平坡路段更大，提高长大纵坡路段中面层沥青混合料的抗车辙性能尤为重要。 本文采用Superpave体积法设计了Sup-20级配，通过车辙试验和SPT试验比较了其与AC-20的高温抗车辙性能，试验结果表明：Sup-20的高温稳定性能优于AC-20。选择PR PLAST.S(简称PR)、多米克斯(Domix)、车辙王(Rad Spunrie)和SBS四种抗车辙剂改性Sup-20沥青混合料，采用4小时的改进车辙试验和SPT试验比较四种改性沥青混合料的高温抗车辙性能差异，试验数据分析结果表明：采用相对变形率δ、流变时间Ft、流变次数Fn、动态模量E*和动态模量指数E*/sinφ五种指标均能有效区分PR PLAST.S、Rad Spunrie、Domix对沥青混合料高温抗车辙性能改性效果的差异，且评价结果一致：PR PLAST.S>Rad Spunrie> Domix。但是，采用δ、E*和E*/sinφ评价时，SBS改性沥青混合料高温性能最差，而采用Fn和Ft评价时，SBS改性沥青混合料高温性能最好，这可能是因为SBS改性沥青混合料的变形能力和变形恢复能力、耐久性能都很好引起的。考虑到Ft和Fn是破坏试验的参数，概念更为明确，因此本文建议采用Ft和Fn评价改性沥青混合料的高温抗车辙性能，同时应结合变形指标进行检验。最后通过浸水车辙试验、马歇尔冻融劈裂试验、四点弯曲疲劳试验和约束试件温度应力试验评价抗车辙剂PR对沥青混合料其它性能的影响。试验结果表明，抗车辙剂PR也能明显改善水稳定性能、抗疲劳性能和低温抗裂性能。 综合本文的研究成果，建议依托工程中面层采用PR PLAST.S改性Sup-20沥青混合料。 |
| 作者： | 陈志伟 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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