高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究

发布时间：2017-04-06 21:28

  本文关键词：高性能沥青路面灌缝材料的制备与性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在我国公路的发展进程中,裂缝灌缝作为路面养护一种强有力的手段,受到道路工作者的极大关注,对裂缝进行灌缝,不仅能够提升道路的使用性能,而且能够延长道路的服役寿命。沥青路面裂缝灌缝的工艺、要求及灌缝料自身的质量,决定了裂缝修补的效果。精细的灌缝工艺,会使填缝修补后路面的寿命得到极大的提高。因此为了获得更好的灌缝效果,应根据施工的实际要求和条件来确定灌缝工艺。在当前路面裂缝病害日趋严重的趋势下,研究裂缝修补材料的相关知识与理论对解决裂缝修补方面的问题、延长道路服役时间具有重要的理论意义和实际的应用价值。目前普遍采用的沥青路面灌缝材料主要分为三大类。第一类是有机硅树脂类灌缝料,多用于新建路面的裂缝修补,有机硅树脂类灌缝料其特点是粘度大,流动性差,且对施工条件要求较高,价格也比较昂贵;第二类是以乳化沥青为基质的冷灌式灌缝料,其特点是无需加热,可用于潮湿路面及有灰尘的裂缝壁面;第三类是热灌式橡胶沥青,其特点是对施工要求简单,应用广泛,价格低廉。目前大多数国外灌缝产品不仅施工工艺复杂,且价格较高,这就限制了灌缝料产品的推广与应用。国内沥青路面灌缝材料存在粘结性不高、低温脆裂、高温流淌等问题,易导致路面裂缝修补失败。本文针对公路沥青路面裂缝的成因机理及其修补技术进行了研究,目的为了给实际灌缝修补施工提供科学的理论依据。结合辽宁地区公路沥青路面裂缝病害的调查结果,在总结分析目前国内外所使用的沥青路面灌缝材料存在问题的基础上,通过对高性能改性沥青灌缝材料的研究与应用,开发出性能良好,可操作性好的适应于沥青混凝土路面裂缝修补的灌缝材料。本文对沥青路面灌缝材料进行了广泛调研,选取四种路用性能优异的灌缝材料进行了性能对比分析,对其软化点、锥入度、流动值、低温拉伸、弹性恢复等技术指标进行了试验,同时结合橡胶沥青、SBS改性沥青等沥青材料的优缺点,初选出几种原材料,主要包括:沥青、改性剂、橡胶粉、芳香基橡胶油及其它添加剂。沥青的选取主要考察针入度、高低温性能等指标较好的基质沥青;橡胶粉应选择细度较高的胶粉,不得采用回收橡胶粉。芳香基橡胶油要选择对温度敏感性相对较小的类型。进行室内对比试验研究与理论分析,确定沥青、橡胶粉、芳香基橡胶油及添加剂的掺配比例,然后进行室内对比试验,试验仪器主要包括:低温拉伸试验机、软化点仪、锥入度仪、流动度仪等试验仪器,通过大量的试验研究,最终研制的三种灌缝材料各项指标都符合规范要求,性能优于选取的四种灌缝料,尤其是低温指标,具有显著优势,且价格较同类产品低。研制的产品提高了灌缝材料的粘结性、高温稳定性及低温抗拉伸等路用性能。提出了高性能浓缩改性沥青灌缝材料的适用条件、生产工艺及施工工艺。
【关键词】：沥青路面 裂缝 形成机理 灌缝材料
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 项目研究背景11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.2.3 灌缝材料存在的问题15-16
• 1.2.4 未来发展方向和趋势16
• 1.3 项目研究目的和意义16-18
• 1.3.1 项目研究目的16-17
• 1.3.2 项目研究意义17-18
• 1.4 主要研究内容与技术路线18-20
• 1.4.1 主要研究内容18-19
• 1.4.2 技术路线19-20
• 第2章 沥青路面裂缝破损机理分析与灌缝技术研究20-30
• 2.1 沥青路面的破损形式分析20-25
• 2.1.1 沥青路面裂缝的分类20-23
• 2.1.2 裂缝的破损机理分析23-25
• 2.2 沥青路面裂缝灌缝技术25-27
• 2.2.1 路面裂缝壁面的要求25
• 2.2.2 灌缝材料的要求25-26
• 2.2.3 裂缝灌缝时机分析26-27
• 2.3 沥青路面灌缝后再破损原因27-28
• 2.3.1 灌缝料脱出27-28
• 2.3.2 灌缝料断裂28
• 2.4 沥青路面灌缝的目的和效果28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 高性能改性沥青灌缝料的配方研制与试验研究30-59
• 3.1 灌缝材料试验研究与对比分析31-42
• 3.1.1 低温拉伸试验32-34
• 3.1.2 锥入度试验34-35
• 3.1.3 弹性恢复试验35-37
• 3.1.4 软化点试验37-38
• 3.1.5 流动试验38-39
• 3.1.6 试验结果分析39-42
• 3.2 灌缝材料的选择42
• 3.3 灌缝材料的试验分析42-54
• 3.3.1 基质沥青42-46
• 3.3.2 改性剂的选择46-50
• 3.3.3 胶粉的选择50-53
• 3.3.4 胶粉目数的选择53
• 3.3.5 芳烃油的选择53-54
• 3.3.6 其他添加剂的选择54
• 3.4 灌缝材料的最佳配比54-57
• 3.5 灌缝材料的性能对比57-59
• 第4章 高性能沥青灌缝料的施工工艺研究与试验路段铺筑59-71
• 4.1 灌缝施工的温度研究59-60
• 4.1.1 灌缝材料的温度59
• 4.1.2 裂缝壁的温度59-60
• 4.2 灌入量研究60-61
• 4.3 施工工艺及设备61-65
• 4.3.1 灌缝施工设备61-62
• 4.3.2 灌缝施工工艺62-65
• 4.4 试验路段铺筑与跟踪检测65-69
• 4.4.1 灌缝胶样品抽检65
• 4.4.2 试验路段灌缝施工65-67
• 4.4.3 后期跟踪观测67-69
• 4.5 质量控制方法69-70
• 4.6 本章小结70-71
• 第5章 结论与展望71-73
• 5.1 结论71-72
• 5.2 展望72-73
• 参考文献73-76
• 作者简介及科研成果76-77
• 致谢77

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