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

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　　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(jì)大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2009年　　目前我國(guó)高速公路上重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重，根據(jù)新的形勢(shì)下路基路面的損壞機(jī)理進(jìn)行以重載和長(zhǎng)效為目標(biāo)的新一代路面材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這對(duì)我國(guó)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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的“血脈”疏通都具有非常積極、重要的意義。　　本文以國(guó)家科技部863課題“路基路面破壞機(jī)理和新一代重載長(zhǎng)效道路結(jié)構(gòu)形式研究”為依托，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)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(jì)；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?！　⊙芯康玫饺缦轮饕Y(jié)論：　　通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外瀝青路面結(jié)構(gòu)的調(diào)研，在研究重載長(zhǎng)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(guó)國(guó)情提出了重載長(zhǎng)效瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、各層的技術(shù)要求，推薦了典型重載長(zhǎng)效路面結(jié)構(gòu)形式。采用層狀體系理論來(lái)分析瀝青路面在重載交通作用下，輪胎與路面接觸壓力對(duì)應(yīng)為規(guī)范規(guī)定的均勻分布時(shí)，四種典型重載長(zhǎng)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(shí)際上與國(guó)外長(zhǎng)壽命路面是具有同一性的，其路面結(jié)構(gòu)組合也符合長(zhǎng)壽命路面的設(shè)計(jì)控制指標(biāo)?！　「鶕?jù)重載長(zhǎng)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(lái)進(jìn)行混合料的復(fù)合改性。根據(jù)路用性能得到的結(jié)果，對(duì)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(duì)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?！　?duì)重載長(zhǎng)效瀝青混合料的高溫破壞、水損壞、低溫開裂的機(jī)理進(jìn)行了分析。然后選用了車轍試驗(yàn)、單軸貫入試驗(yàn)和RSCH來(lái)進(jìn)行混合料的高溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，并比較了上述3種評(píng)價(jià)方法的優(yōu)缺點(diǎn)；選用殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行混合料的水穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；選用低溫彎曲試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行混合料的低溫抗裂性評(píng)價(jià)。并根據(jù)路用性能試驗(yàn)得到的結(jié)果，對(duì)重載長(zhǎng)效瀝青路面的最佳混合料組成進(jìn)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(zhǎng)效路面結(jié)構(gòu)選用。　　對(duì)重載長(zhǎng)效瀝青混合料的力學(xué)性能進(jìn)行了研究，包括：抗壓設(shè)計(jì)參數(shù)和疲勞性能?！　∽詈?，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的討論。　　

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