粗粒式应力吸收结构层混合料设计及应用研究
发布时间：2021-07-13 04:55
反射裂缝一直是半刚性基层沥青路面和旧水泥砼路面加铺沥青面层（俗称“白+黑”）中普遍存在的问题。研究表明,在半刚性基层顶部或旧水泥路面与加铺层之间铺设沥青混合料应力吸收层能有效防治反射裂缝现象,目前常用1.0cm2.5cm厚的砂粒式沥青混合料作为应力吸收薄层。而砂粒式应力吸收层设计厚度小、抗车辙能力差,加之旧水泥砼路面平整度差的客观现象,使砂粒式应力吸收层的摊铺厚度难以控制,厚度的不均匀反而使应力吸收层成为了路面结构中的薄弱部位。本文提出一种粗粒式应力吸收结构层混合料,并研究其设计方法和实际工程应用。采用CAVF法与GTM法相结合对该粗粒式应力吸收结构层混合料进行配合比设计;通过有限元数值分析方法,对粗粒式应力吸收结构层混合料的不同模量和不同厚度情况下进行计算和分析;最后依托广西柳南高速改扩建工程铺筑试验路段。该混合料作为路面结构层时兼具应力吸收的作用,可用于旧水泥路面加铺沥青层的底面层或半刚性基层沥青路面结构的下面层,设计厚度511cm,具有防水防裂、抗疲劳、防治反射裂缝等多重功能。主要研究结论如下:（1）综合CAVF法与GTM法的优点,提出...
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青路面反射裂缝现象Fig.1-1Reflectioncrackphenomenonofasphaltpavement
裂缝两侧表面沿裂缝相对错开（如图2-1c 所示）。温度因素影响形成的反射裂缝是张开型裂缝，车辆荷载因素影响形成的反射裂缝是张开型裂缝和剪切型裂缝，撕开型裂缝一般不常见。图 2-1 反射裂缝的扩展模式Fig.2-1 Extended mode of reflective cracks在受到温度影响、车辆荷载影响或温度与车辆荷载复合作用下，路面结构内部产生的裂缝扩展延伸至面层形成反射裂缝，一般经过三个阶段[70-71]：一、起裂阶段，由于半刚性基层或旧水泥路面的接缝与裂缝的存在，路面结构不在完整。在温度、车辆荷载或温度与车辆荷载耦合作用下产生的应力与位移在裂缝处不在连续，形成较大的应力集中；二、稳定扩展阶段，路面结构在外部荷载反复作用下产生应力集中，使裂缝向上延伸和表面的横向扩展；三、破裂阶段，路面结构在温度、车辆荷载或温度与车辆荷载耦合的反复作用下，反射裂缝最终贯穿，路面结构使用性能大大降低，若处理不当，则路面结构会在段时间内彻底破坏，影响路面的使用寿命。
图 3-1 析漏试验烧杯上沥青混合料残留照片1 residual photos of asphalt mixture on the beaker of lea验结果见表 3-4、图 3-2，由图 3-2 可以看出，析漏损于 6.5%时，曲线斜率突然增加，说明此时混合料沥由沥青，使得混合料析漏损失量剧增。析漏试验结果较小，配比 6 和 7 析漏损失较大，配比 6 和 7 的沥工等，故初步确定该沥青混合料油石比范围为：4.5%表 3-4 谢伦堡沥青析漏试验结果Table 3-4 Results of asphalt leak analysis test in Fort Harrenbur配比 1 配比 2 配比 3 配比 4 配比 5 配4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]混杂非连续纤维增强应力吸收层关键技术研究[J]. 刘燕燕,许勇,冯明珠. 施工技术. 2019(05)
[2]稳定型橡胶沥青再生应力吸收层技术性能研究[J]. 祝谭雍,程其瑜,许兵,黄晓明,马涛. 公路交通科技. 2018(12)
[3]基于TPS改性沥青应力吸收层材料性能研究[J]. 孙洁. 中外公路. 2017(03)
[4]不同沥青路面结构反射裂缝产生与扩展影响因素分析[J]. 黄慧,胡省,张洪刚,何金兰. 公路与汽运. 2017(02)
[5]高模量剂与橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料技术性能研究[J]. 程梅. 公路工程. 2016(06)
[6]打裂压稳结合应力吸收层在水泥砼路面改造工程中的应用[J]. 王小雷. 交通世界(工程技术). 2015(04)
[7]改性沥青在高黏结撒布式应力吸收层中的应用[J]. 张跃峰. 交通标准化. 2014(08)
[8]基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究[J]. 司春棣,陈恩利,范喜安,王扬,郁圣维. 图学学报. 2014(01)
[9]GTM与马歇尔设计方法的对比研究[J]. 王智明. 科技创新与应用. 2013(12)
[10]SAMPAVE应力吸收层沥青结合料存储性能研究[J]. 王伯禹,廖卫东,陈拴发. 交通科技. 2011(03)
博士论文
[1]橡胶沥青应力吸收层结构行为与路用性能研究[D]. 蔡燕霞.长安大学 2016
[2]高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层综合技术研究[D]. 吕大伟.长安大学 2014
[3]公路沥青混合料应力吸收层结构性能及其试验研究[D]. 赵复笑.东北大学 2013
[4]非连续短纤维增强乳化沥青碎石应力吸收层性能研究[D]. 刘燕燕.重庆交通大学 2013
[5]湿热地区水泥混凝土路面沥青加铺层结构与材料研究[D]. 杨旭东.长安大学 2012
[6]半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝扩展和疲劳寿命研究[D]. 徐华.广西大学 2012
[7]嵌挤骨架型沥青混合料的设计研究[D]. 刘慧.大连理工大学 2010
[8]应力吸收层沥青混合料组成设计及抗裂性能研究[D]. 李祖仲.长安大学 2009
[9]重载交通沥青路面车辙成因及混合料组成设计研究[D]. 吴传海.长安大学 2008
[10]基于应力吸收层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构与材料研究[D]. 廖卫东.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]HDPE应力吸收层沥青路面结构的力学研究[D]. 郝中华.东北林业大学 2017
[2]半刚性基层沥青路面病害分析及防治研究[D]. 白鹏飞.郑州大学 2016
[3]旧水泥砼路面沥青加铺层结构与应力吸收层材料研究[D]. 李永海.长沙理工大学 2016
[4]铺设应力吸收层沥青加铺结构抗反射裂缝研究[D]. 周圣瑜.重庆交通大学 2015
[5]应力吸收层沥青混合料组成设计及路用性能试验研究[D]. 唐曦.长沙理工大学 2015
[6]沥青砂应力吸收层防治沥青路面荷载型反射裂缝的研究[D]. 赵建峰.东北林业大学 2015
[7]HDPE-胶粉改性沥青及其应力吸收层混合料性能研究[D]. 史书铨.东北林业大学 2014
[8]半刚性路面反射裂缝防治中应力吸收层的理论分析与实验研究[D]. 赵云涛.河北工业大学 2014
[9]设应力吸收层的旧水泥砼路面加铺沥青砼面层对反射裂缝影响研究[D]. 韩小娟.南华大学 2013
[10]白改黑路面防止反射裂缝技术研究[D]. 马华宝.河北工业大学 2012
本文编号：3281391
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青路面反射裂缝现象Fig.1-1Reflectioncrackphenomenonofasphaltpavement
裂缝两侧表面沿裂缝相对错开（如图2-1c 所示）。温度因素影响形成的反射裂缝是张开型裂缝，车辆荷载因素影响形成的反射裂缝是张开型裂缝和剪切型裂缝，撕开型裂缝一般不常见。图 2-1 反射裂缝的扩展模式Fig.2-1 Extended mode of reflective cracks在受到温度影响、车辆荷载影响或温度与车辆荷载复合作用下，路面结构内部产生的裂缝扩展延伸至面层形成反射裂缝，一般经过三个阶段[70-71]：一、起裂阶段，由于半刚性基层或旧水泥路面的接缝与裂缝的存在，路面结构不在完整。在温度、车辆荷载或温度与车辆荷载耦合作用下产生的应力与位移在裂缝处不在连续，形成较大的应力集中；二、稳定扩展阶段，路面结构在外部荷载反复作用下产生应力集中，使裂缝向上延伸和表面的横向扩展；三、破裂阶段，路面结构在温度、车辆荷载或温度与车辆荷载耦合的反复作用下，反射裂缝最终贯穿，路面结构使用性能大大降低，若处理不当，则路面结构会在段时间内彻底破坏，影响路面的使用寿命。
图 3-1 析漏试验烧杯上沥青混合料残留照片1 residual photos of asphalt mixture on the beaker of lea验结果见表 3-4、图 3-2，由图 3-2 可以看出，析漏损于 6.5%时，曲线斜率突然增加，说明此时混合料沥由沥青，使得混合料析漏损失量剧增。析漏试验结果较小，配比 6 和 7 析漏损失较大，配比 6 和 7 的沥工等，故初步确定该沥青混合料油石比范围为：4.5%表 3-4 谢伦堡沥青析漏试验结果Table 3-4 Results of asphalt leak analysis test in Fort Harrenbur配比 1 配比 2 配比 3 配比 4 配比 5 配4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]混杂非连续纤维增强应力吸收层关键技术研究[J]. 刘燕燕,许勇,冯明珠. 施工技术. 2019(05)
[2]稳定型橡胶沥青再生应力吸收层技术性能研究[J]. 祝谭雍,程其瑜,许兵,黄晓明,马涛. 公路交通科技. 2018(12)
[3]基于TPS改性沥青应力吸收层材料性能研究[J]. 孙洁. 中外公路. 2017(03)
[4]不同沥青路面结构反射裂缝产生与扩展影响因素分析[J]. 黄慧,胡省,张洪刚,何金兰. 公路与汽运. 2017(02)
[5]高模量剂与橡胶粉复合改性沥青应力吸收层混合料技术性能研究[J]. 程梅. 公路工程. 2016(06)
[6]打裂压稳结合应力吸收层在水泥砼路面改造工程中的应用[J]. 王小雷. 交通世界(工程技术). 2015(04)
[7]改性沥青在高黏结撒布式应力吸收层中的应用[J]. 张跃峰. 交通标准化. 2014(08)
[8]基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究[J]. 司春棣,陈恩利,范喜安,王扬,郁圣维. 图学学报. 2014(01)
[9]GTM与马歇尔设计方法的对比研究[J]. 王智明. 科技创新与应用. 2013(12)
[10]SAMPAVE应力吸收层沥青结合料存储性能研究[J]. 王伯禹,廖卫东,陈拴发. 交通科技. 2011(03)
博士论文
[1]橡胶沥青应力吸收层结构行为与路用性能研究[D]. 蔡燕霞.长安大学 2016
[2]高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层综合技术研究[D]. 吕大伟.长安大学 2014
[3]公路沥青混合料应力吸收层结构性能及其试验研究[D]. 赵复笑.东北大学 2013
[4]非连续短纤维增强乳化沥青碎石应力吸收层性能研究[D]. 刘燕燕.重庆交通大学 2013
[5]湿热地区水泥混凝土路面沥青加铺层结构与材料研究[D]. 杨旭东.长安大学 2012
[6]半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝扩展和疲劳寿命研究[D]. 徐华.广西大学 2012
[7]嵌挤骨架型沥青混合料的设计研究[D]. 刘慧.大连理工大学 2010
[8]应力吸收层沥青混合料组成设计及抗裂性能研究[D]. 李祖仲.长安大学 2009
[9]重载交通沥青路面车辙成因及混合料组成设计研究[D]. 吴传海.长安大学 2008
[10]基于应力吸收层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构与材料研究[D]. 廖卫东.武汉理工大学 2007
硕士论文
[1]HDPE应力吸收层沥青路面结构的力学研究[D]. 郝中华.东北林业大学 2017
[2]半刚性基层沥青路面病害分析及防治研究[D]. 白鹏飞.郑州大学 2016
[3]旧水泥砼路面沥青加铺层结构与应力吸收层材料研究[D]. 李永海.长沙理工大学 2016
[4]铺设应力吸收层沥青加铺结构抗反射裂缝研究[D]. 周圣瑜.重庆交通大学 2015
[5]应力吸收层沥青混合料组成设计及路用性能试验研究[D]. 唐曦.长沙理工大学 2015
[6]沥青砂应力吸收层防治沥青路面荷载型反射裂缝的研究[D]. 赵建峰.东北林业大学 2015
[7]HDPE-胶粉改性沥青及其应力吸收层混合料性能研究[D]. 史书铨.东北林业大学 2014
[8]半刚性路面反射裂缝防治中应力吸收层的理论分析与实验研究[D]. 赵云涛.河北工业大学 2014
[9]设应力吸收层的旧水泥砼路面加铺沥青砼面层对反射裂缝影响研究[D]. 韩小娟.南华大学 2013
[10]白改黑路面防止反射裂缝技术研究[D]. 马华宝.河北工业大学 2012
本文编号：3281391
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