橡胶沥青CAPE封层技术在湿热地区的研究与应用

发布时间：2020-11-10 09:38

　　 微表处能够很好的解决旧路面的封水问题,大幅度提高路面的抗滑性能;橡胶沥青碎石封层具有优良的变形协调能力与阻裂性能,但是容易引起飞石,带来安全隐患。将两者结合起来作为橡胶沥青开普(CAPE)封层,能够优势互补,可作为沥青路面养护与重建的良好手段。本文对国内外CAPE封层的应用情况进行了调查与研究,并针对浙江省沥青路面使用的材料以及沥青路面的主要病害类型进行了总结与分析,论文通过系统的室内试验研究了表层微表处以及橡胶沥青CAPE封层的最优组合、技术性能和影响因素,在理论上进行了详尽的分析。针对橡胶沥青CAPE封层,本文结合湿热地区的特征,主要从以下五个方面进行研究与讨论:第一,针对浙江省当地的交通和气候特点提出相应的预防性养护要求,推荐出了一些典型的橡胶沥青CAPE封层养护方式,并对其适用性进行初步界定;第二,对橡胶沥青CAPE封层的表层微表处混合料进行配合比设计,并基于抗水剥离性试验对表层微表处配合比进行优化,给出了推荐级配;第三,采用正交试验设计方法,通过单轴贯入试验对比不同组合类型(单层、双层正装、双层倒装)橡胶沥青碎石封层的高温稳定性,确定最佳的组合形式和关键影响因素;第四,采用扫刷试验和手动铺砂法对三种不同组合类型橡胶沥青CAPE封层的抗脱落性和抗滑性进行研究,以确定表层微表处用量,并通过渗水仪对不同组合类型的橡胶沥青CAPE封层的封水性能进行研究,然后在表面功能研究的基础上对三种不同组合类型橡胶沥青CAPE封层进行低温抗裂性和疲劳性能研究;最后,通过试验路的铺筑,阐述橡胶沥青CAPE封层的施工工艺,采用等效年度费用法进行经济性分析,并对试验路进行了较长期观测与评价。研究表明:双层正装橡胶沥青CAPE封层在高温稳定性和疲劳性能方面要优于单层橡胶沥青CAPE封层和双层倒装橡胶沥青CAPE封层;而在低温抗裂性方面,双层倒装橡胶沥青CAPE封层的性能最优;橡胶沥青CAPE封层的高温稳定性与SBS改性沥青AC-16混凝土相比较差,但是其低温抗裂性能和疲劳性能要优于SBS改性沥青AC-16混凝土;从全寿命周期内的年平均花费来看,与AC-13罩面、AC-10C罩面和SMA-10玛蹄脂磨耗层相比,橡胶沥青CAPE封层的经济性是最好的,从表面功能和其它方面来看,橡胶沥青CAPE封层同样具有优势。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U414;U418.6
【部分图文】：

路沿线地段经济发展的同时，也面临着严重的养护压力。许多公及时有效的养护措施，受气候变化和交通荷载的影响，产生了不槽等早期病害。如果不及时对路面进行养护，将会造成路面各响行车安全。国公路建设水平的不断发展，预防性养护技术已经被道路养护工养护与常规的养护方式的最大区别在于养护时间上，常规的养害后才开始对路面进行养护处理，而预防性养护则是指在路面还取的养护措施。通过图 1.1 可以看出，路面在使用一段时间后必能下降，随着时间得推移，路面各项功能的下降速度会越来越到“良”之前采用预防性养护措施，路面的各项性能下降速度明显著改善。但是如果当路面出现病害后才对路面进行养护，可以预防性养护中的 4~5 倍，这是得不偿失的。因此在合适的时间对很有必要的。

图 1.2 橡胶沥青 CAPE 封层典型形式橡胶沥青 CAPE 封层是微表处与橡胶沥青碎石封层的结合，与其他的预防性养护方式相比具有以下优点：（1）橡胶沥青 CAPE 封层在兼顾表面抗滑耐磨的同时，可有效的减少原路面的反射裂缝，延长养护后路面的使用寿命。（2）在进行橡胶沥青 CAPE 封层铺装时，与其他比较厚的热拌沥青混凝土养护方案相比，不需要铣刨处理原路面，可以显著降低早期养护成本，减少投资的经济压力。（3）橡胶沥青 CAPE 封层相对于单一的微表处养护方式具有良好的降噪效果。这是因为微表处集料与橡胶沥青碎石封层形成嵌挤结构，在经受车辆荷载的过程中实现应力传递。同时橡胶沥青作为一种环保型材料，具有高粘高弹的特点，这就使得橡胶沥青CAPE 封层相比于普通的微表处路面具有良好的降噪效果。橡胶沥青 CAPE 封层可有效地解决旧路面网裂比较严重以及路面表面功能严重降低的问题，可快速恢复路面的表面功能而且对交通通行的干扰较小，橡胶沥青 CAPE

长安大学硕士学位论文1.3、1.4 所示。本文旨在通过对不同组合类型橡胶沥青 CAPE 封层进行室内试验研究确定不同组合类型橡胶沥青 CAPE 封层的材料组成和性能特点，为总结、完善和发展项技术的应用水平，更加合理的界定该项技术的使用场合奠定基础，这对湿热地区乃全国沥青路面的养护工作都具有异常重要的意义。
【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 李松山;;橡胶沥青同步碎石封层施工工艺与质量控制[J];甘肃科技;2015年16期

2 谢少伟;党松洋;翟科玮;梁斌;徐红玉;;橡胶颗粒沥青混合料低温抗裂性试验研究[J];河南大学学报(自然科学版);2015年01期

3 李峰;曾蔚;石小培;;沥青混合料低温抗裂性能及影响因素评价[J];山东建筑大学学报;2012年06期

4 撒民力;何龙;牛晓娟;纪艳春;;橡胶沥青在桥面封水黏结层中的应用研究[J];公路;2009年06期

5 陈建荣;陈候杰;;橡胶沥青应力吸收层施工技术控制[J];筑路机械与施工机械化;2008年09期

6 郭寅;;微表处在路面病害防治上的应用研究[J];山西建筑;2008年16期

7 顾海荣;;碎石封层中沥青和碎石用量的计算方法[J];公路;2008年04期

8 胡育青;;碎石封层技术及在我国的应用前景[J];公路与汽运;2006年06期

9 廖卫东;王小雄;;沥青加铺层抗反射裂缝足尺疲劳试验[J];长安大学学报(自然科学版);2006年05期

本文编号：2877781