【博士】改性瀝青路面材料與結(jié)構(gòu)性能的研究【2005】

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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： 2005年　　近年來高速公路瀝青路面的建設(shè)迅速發(fā)展，隨著交通量的劇增以及輪胎氣壓和軸載的成倍增加，瀝青路面面臨更加嚴(yán)重的考驗。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，凡是公路交通組成以重載車輛為主的路段，均在通車不到三年時間內(nèi)，不同程度地發(fā)生開裂和車轍等病害，為此普遍認(rèn)為原有的設(shè)計和施工控制技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)前交通發(fā)展的需要，這就對路面所用材料、瀝青混合料組成、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計和現(xiàn)場質(zhì)量控制技術(shù)提出了更高的要求。因此從路面整體結(jié)構(gòu)的研究角度出發(fā)，對比分析各類瀝青路面結(jié)構(gòu)和材料性能，以便找出適合當(dāng)前交通發(fā)展要求的新型瀝青路面結(jié)構(gòu)，并為以后的進一步研究和長期觀測提供試驗平臺已成為當(dāng)務(wù)之急?！　〗?jīng)過近兩年的室內(nèi)試驗研究和前期的設(shè)計準(zhǔn)備，在山西大運高速公路大新段、候運段和新原段分別鋪設(shè)了試驗路和生產(chǎn)推廣路段，試驗路段囊括了國內(nèi)外高等級公路上常見且認(rèn)為是合理的路面結(jié)構(gòu)及多種材料類型，且對重要施工的工藝參數(shù)進行室內(nèi)模擬和現(xiàn)場實測，同時根據(jù)生產(chǎn)實際需要，成功研制出液態(tài)SBS新產(chǎn)品，拓展了復(fù)合改性劑的使用范圍，并為復(fù)合改性技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過這一系列工作，為山西省全面建立路面設(shè)計系統(tǒng)提供了可供借鑒的依據(jù)?！　”疚牡谝徽潞喴仡櫫藶r青路面產(chǎn)生、演變及發(fā)展的歷程，著重在面層材料變性、瀝青混合料組成設(shè)計變革以及結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方面的進展過程作了闡述。對目前存在的問題針對性地提出本文要從事的工作和研究的主要內(nèi)容。第二章根據(jù)實際生產(chǎn)需要開發(fā)研究了固態(tài)改性劑轉(zhuǎn)換為液態(tài)改性劑的機理和工藝以及在現(xiàn)場應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)問題。同時，就同一形態(tài)的橡彈共混物改性即復(fù)合改性的問題作了深入研究。實踐表明，復(fù)合改性瀝青面層材料是兼顧特殊氣候即出現(xiàn)極端高低溫地區(qū)的最佳選擇途徑。第三章針對國內(nèi)外不同基質(zhì)瀝青、石料與各種改性劑，研究其相互作用的原理，并通過傳統(tǒng)的試驗評價方法和SHRP試驗對其性能進行了分析對比，為優(yōu)選適宜的外加劑類型或復(fù)合類型探索其內(nèi)在變化的規(guī)律性。第四章系統(tǒng)地對六種不同的混合料進行力學(xué)特性分析和試驗路觀測比較的基礎(chǔ)上，還通過常規(guī)試驗和SHRP試驗研究了它們的低溫勁度特性、高低溫穩(wěn)定性、抗老化和疲勞性能。第五章對七種基層結(jié)構(gòu)類型在充分進行室內(nèi)設(shè)計與試驗的前提下，研究了基層厚度、強度和剛度的變化規(guī)律以及對整體結(jié)構(gòu)性的影響，并對跟蹤觀測它們的實際使用狀況的數(shù)據(jù)作了深入分析。第六章通過室內(nèi)試驗和野外跟蹤測試，研究了不同面層結(jié)構(gòu)厚度受外界荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力作用的變化規(guī)律以及對路面整體結(jié)構(gòu)性能的影響。第七章應(yīng)用模擬實驗探索了攤鋪后混合料熱量散失機理，找出了氣溫、風(fēng)速、下承層以及攤鋪厚度等因素對混合料的影響規(guī)律，現(xiàn)場還就幾種類型的降溫曲線進行驗證，得出了最佳的碾壓成型工藝和對應(yīng)的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)?！　「男詾r青路面結(jié)構(gòu)與材料性能的研究是一個龐大的系統(tǒng)工程，本文僅就一些遇到的關(guān)鍵性技術(shù)問題進行了探討，而且偏重于以室內(nèi)和野外的試驗結(jié)果為主要依據(jù)。這一工作還需要今后多年的跟蹤觀測和分析，其最終結(jié)論將為山西省地方規(guī)范的制訂奠定基礎(chǔ)。　　

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