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泡沫沥青冷再生混合料性能与合理路面结构研究
| 论文题名： | 泡沫沥青冷再生混合料性能与合理路面结构研究 |
| 关键词： | 沥青路面;路面养护;泡沫沥青;冷再生技术 |
| 摘要： | 基于节约能源、保护生态环境和沥青路面废旧材料再生利用的可持续发展战略方针，泡沫沥青冷再生技术作为新兴“绿色”的道路维修养护方法，近些年越来越受到国内外公路建设养护部门的重视。泡沫沥青冷再生技术主要应用于大修改造路面结构基层或底基层中，无论是对节能环保、降低道路维修成本，还是对路面使用性能都具有重要价值。本文依托G318线重庆市万州区落凼至分水段路面改造工程项目，从混合料性能与合理路面结构设计的角度对泡沫沥青冷再生技术进行分析，力求形成完善的理论体系，为实际工程项目的应用提供指导意义。 本文首先对泡沫沥青的发泡机理、破灭机理和发泡效果的评价指标体系进行了分析。通过室内沥青发泡特性试验，研究沥青的发泡效果与其影响因素之间的相关性。沥青的发泡效果采用膨胀比和半衰期两个指标综合评价。结果表明:沥青种类、沥青温度、发泡用水量对沥青的发泡效果均产生显著影响。基于泡沫沥青冷再生混合料的强度形成机理，提出其混合料的配合比设计流程。考虑到不同地区经济水平、技术力量及施工限制，针对粉料目标通过率无法达到设计标准的实际工程现状，设计了一组粉料较少的级配。通过土工重型击实试验，确定了不同级配混合料的最佳拌和用水量;以间接抗拉强度为控制指标，确定了最佳泡沫沥青用量;详细评价了再生混合料的物理特性和路用性能，主要包括混合料的密度、空隙率、水稳定性、高温稳定性、无侧限抗压强度、疲劳特性。结果表明:粉料对混合料性能有显著的影响，但是3％的0.075mm以下粉料通过率的混合料性能也较好，满足再生技术规范要求，可用于指导实际的工程应用。其次，通过试验探讨了沥青种类及用量、拌和用水量、养生条件、水泥掺量等关键因素对泡沫沥青冷再生混合料性能的影响程度。发泡效果理想的沥青在混合料中的分散性良好，能形成强粘结力的沥青胶浆。合理的拌和用水量不仅充当着润滑剂，而且能改善泡沫沥青在混合料中的分散性。按规范标准，养生3d后的试件中含水量极少，水泥已完全水化，形成足够强度。水泥能改善泡沫沥青在混合料中的分散效果，且水泥作为“刚性”的次级结合料，能提高混合料的强度。最后，根据路面结构的损坏与结构内部应力应变力学特性有着密切联系，建立有限元模型。基于路面结构基层的模量和厚度变化，分析泡沫沥青冷再生基层路面结构的受力影响，并拟定不同的路面结构组合进行力学特性对比，对指导泡沫沥青半柔性冷再生基层路面合理结构的设计有着重要意义。 |
| 作者： | 聂浩 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 朱洪洲;邹晓翎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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