[博士]基于老化的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護時機

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　　[博士]基于老化的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護時機　　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)　　學(xué)位年度：2005　　跨面預(yù)防性養(yǎng)護對維持良好的路面性能具有重要的意義。預(yù)防性養(yǎng)護的成功與否及其效益與進行預(yù)防性養(yǎng)護的時機密切相關(guān)，然而對于預(yù)防性養(yǎng)護的時機日前國內(nèi)外還沒有好的解決辦法。筆者從預(yù)防性養(yǎng)護的作用出發(fā)，結(jié)合我國公路事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，提出了基于瀝青路面功能性能的預(yù)防性養(yǎng)護指標體系:路面瀝青老化指標、路面滲水系數(shù)、路面行車安全性指標、平整度和PCI，以及獲取這些指標需要進一步解決的關(guān)鍵問題?！　? 接著，對其中的瀝青路面老化指標進行了深入的研究。針對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護策略，進行了大量的室內(nèi)老化試驗，并結(jié)合現(xiàn)場老化，提出了瀝青路面的老化模式:瀝青路面的老化主要體現(xiàn)為表面的氧化老化以及路面內(nèi)部的熱老化。路面表面老化用TFOT+PA V老化擬，路面內(nèi)部老化用TFOT +100℃缺氧加熱模擬。試驗和現(xiàn)場都表明路面內(nèi)部老化比表面老化緩慢得多。對于表面密封性能良好的路面，在一定的服務(wù)期內(nèi)，可以不考慮路面內(nèi)部的老化。這為基于瀝青路面老化的預(yù)防性養(yǎng)護提供了理論依據(jù)?！　? 同時，對老化路面進行力學(xué)分析表明:在老化的前期(老化程度很輕時)，瀝青面層內(nèi)產(chǎn)　　生的最大剪應(yīng)力遠大于瀝青面層產(chǎn)生的最人拉應(yīng)力;說明路面在投入使用前期容易發(fā)生剪切破壞。隨著路面老化程度的加深，路面表面雙輪中心處的拉應(yīng)力(也即瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力)接近甚至大于瀝青面層的最大剪應(yīng)力:說明隨著路面老化程度的加深，路面更容易產(chǎn)生拉伸破壞?！　? 然后，由人量試驗結(jié)果，針對瀝青路面的長期自然老化作用，得出:15℃, 5cm/min的延　　度測試條件更適合于評定不同老化程度瀝青的延度;25℃針入度與相應(yīng)老化程度的抗疲勞性能指標Gsin s、15℃延度(5cm/min )與相應(yīng)老化程度的BBR指標具有較好的相關(guān)性。25℃針入度、中溫DSR指標、低溫BBR指標和延度指標適合于用作針對瀝青路面老化的預(yù)防性養(yǎng)護指標。在一定條件下，“八五”攻關(guān)建議的低溫抗裂性能指標針入度指數(shù)PI和當量脆點T12與SHRP的BBR指標具有較好的相關(guān)性.但是，由于針入度較小的測量誤差會引起針入度指數(shù)PI和當量脆點T12較大的變異，這種變異可以掩蓋瀝青的老化程度。因此，針入度指數(shù)PI和當量脆點T12不適合用于評價不同老化程度瀝青的低溫性能。為了延緩路面老化，維持路面良好的低溫性能和疲勞性能，很有必要對使用一段時間后的路面進行延緩路面老化的預(yù)防性養(yǎng)護。第一次預(yù)防性養(yǎng)護的時機應(yīng)在相當于10~20hPAV老化程度之前的某個時間，大致相當于路面投入使用4~8年?！　? 最后，針對瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護中存在的乳化瀝青應(yīng)用問題，研制了路用性能好、可應(yīng)用于低溫施.L系統(tǒng)或夜間施工系統(tǒng)的乳化改性瀝青?！　?

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