【博士】重載長效瀝青路面結(jié)構(gòu)材料設(shè)計研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2009年　　目前我國高速公路上重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重，根據(jù)新的形勢下路基路面的損壞機理進行以重載和長效為目標(biāo)的新一代路面材料結(jié)構(gòu)設(shè)計，這對我國當(dāng)前大力發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè)施的戰(zhàn)略部署，保證國民經(jīng)濟建設(shè)的“血脈”疏通都具有非常積極、重要的意義?！　”疚囊試铱萍疾?63課題“路基路面破壞機理和新一代重載長效道路結(jié)構(gòu)形式研究”為依托，主要從以下幾個方面進行了研究：路面結(jié)構(gòu)研究；路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析；混合料材料選擇及組成設(shè)計；混合料添加劑研究；混合料力學(xué)性能研究；混合料路用性能研究。　　研究得到如下主要結(jié)論：　　通過對國內(nèi)外瀝青路面結(jié)構(gòu)的調(diào)研，在研究重載長效路面的結(jié)構(gòu)組成和使用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情提出了重載長效瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)、各層的技術(shù)要求，推薦了典型重載長效路面結(jié)構(gòu)形式。采用層狀體系理論來分析瀝青路面在重載交通作用下，輪胎與路面接觸壓力對應(yīng)為規(guī)范規(guī)定的均勻分布時，四種典型重載長效路面結(jié)構(gòu)瀝青層不同深度處的應(yīng)力及應(yīng)變變化情況，得出以上四種路面結(jié)構(gòu)實際上與國外長壽命路面是具有同一性的，其路面結(jié)構(gòu)組合也符合長壽命路面的設(shè)計控制指標(biāo)?！　「鶕?jù)重載長效瀝青路面的要求，選擇采用摻加纖維、采用水泥替代礦粉作為填料及摻加PR系列添加劑3種方式來進行混合料的復(fù)合改性。根據(jù)路用性能得到的結(jié)果，對于中面層瀝青混合料采用：SUP．19+泰普克改性瀝青+水泥替代礦粉4-0．25％纖維+O．4％PR．S；對于下面層瀝青混合料采用：SUP．25+泰普克70#重交瀝青+水泥替代礦粉4-0．25％纖維+0．6％PR．M。　　對重載長效瀝青混合料的高溫破壞、水損壞、低溫開裂的機理進行了分析。然后選用了車轍試驗、單軸貫入試驗和RSCH來進行混合料的高溫穩(wěn)定性評價，并比較了上述3種評價方法的優(yōu)缺點；選用殘留穩(wěn)定度試驗和凍融劈裂試驗來進行混合料的水穩(wěn)定性評價；選用低溫彎曲試驗來進行混合料的低溫抗裂性評價。并根據(jù)路用性能試驗得到的結(jié)果，對重載長效瀝青路面的最佳混合料組成進行推薦。根據(jù)不同的重載要求，初步推薦了8種最佳混合料組成，以供長效路面結(jié)構(gòu)選用。　　對重載長效瀝青混合料的力學(xué)性能進行了研究，包括：抗壓設(shè)計參數(shù)和疲勞性能?！　∽詈?，關(guān)于進一步工作的方向進行了簡要的討論?！　?

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