冷补沥青混合料与旧路面界面粘结特性研究
发布时间：2021-08-13 14:46
沥青路面在使用过程中受外界环境和汽车荷载等多种因素影响容易出现多种病害,其中坑槽是较为严重的一种。路面坑槽不仅降低路面平整度,缩短道路使用寿命,而且严重影响行车安全性,存在着极大的安全隐患,因此对坑槽应及时修补。目前最常用的坑槽修补材料冷补沥青混合料,可以快速、及时、方便地对坑槽进行修补。但是在材料组成、外界环境和施工工艺等多种因素的影响下,冷补沥青混合料耐久性不足,在坑槽修补后不久便发生松散剥落、凹陷、脱落、推移等多种二次破坏。为此,本文调研了哈尔滨地区冷补沥青混合料的常见破坏形式及主导破坏形式,分析了移动荷载作用下的冷补沥青混合料与旧路面界面受力规律,研究了冷补沥青混合料与旧路面界面粘结特性的影响因素,具体研究内容和成果如下:通过国内外文献调研,明确冷补沥青混合料常见的破坏形式包括松散剥落、界面破坏、凹陷、推移、脱落、泛油、裂缝等;根据道路的交通量、使用状况以及出现坑槽后的修补状况,在哈尔滨地区选择了四个路段对冷补沥青混合料的破坏形式展开调研,发现哈尔滨地区冷补沥青混合料会发生松散剥落、界面破坏、凹陷、推移拥包和裂缝五种形式的破坏,其中界面破坏是主导破坏形式。采用ABAQUS软件建...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青路面松散剥落
界环境和车辆荷载等因素的长期作用下，性能衰减，但养护部门并未及时对性能衰减的沥青路面进行养护，导致沥青路面性能进一步恶化，产生裂缝、车辙、松散剥落和坑槽等各种病害，其中坑槽是较为严重的一种。当沥青路面已产生裂缝或沥青混合料空隙率过大时，水分进入并滞留待沥青混合料内部，往复快速行驶的车辆造成混合料内部产生重复多次的的动水冲刷和极大的动水压力，导致沥青与集料剥落，沥青路面局部松散破坏，散落的集料被车轮甩出，最终形成大面积的坑槽[2]，如图 1-1~图 1-3 所示。坑槽破坏面积大、破坏程度高，会严重影响行车舒适性与安全性，当车辆以高速行驶过坑槽时会对汽车轮胎造成极大的损伤，轮胎与坑槽壁产生的冲击力会危及到驾驶员，更甚者汽车可能失去平衡而倾覆，发生严重的交通事故，如图 1-4 所示。同时，坑槽的存在会缩短路面的使用寿命，如果不及时对坑槽进行修补，路面各层接连破坏后还将造成路基破坏，最终对道路造成不可逆的损伤，降低道路的服务水平，这一直是道路养护部分的难以解决的问题。如果在发现路面坑槽之后就及时修补，可以避免因坑槽而引起的车辆损伤和交通事故，同时坑槽修补后的路面在一定程度上恢复了路面的平整度和路用性能，恢复了道路的通行能力，提高了道路的使用寿命。因此，当沥青路面出现坑槽后应及时对坑槽进行修补。
图 1-3 沥青路面坑槽 图 1-4 汽车行驶过坑槽目前国内常用的坑槽修补材料分为热补沥青混合料和冷补沥青混合料两种。热补料是把矿料和粘稠沥青在专门的设备中加热拌合而成的，在运输过程中要保持一定的温度，但也可就地加热拌和使用的，但也对材料温度有较高要求。在寒冷的冬季，热补料温度散失快，导致混合料施工和易性下降，无法及时有效的对坑槽进行修补；在潮湿的雨季，热补料粘聚性以及界面粘结性下降，修补后耐久性差，使用寿命短；对于零星分散、工程量小的路面使用热补料维修很不方便[3]。常用的冷补沥青混合料分为乳化型、反应型和稀释型三种。其中乳化型冷补沥青混合料是通过乳化沥青和矿料拌制的，在乳化沥青破乳之前其具有很好的施工性能，在施工后，乳化沥青破乳，冷补沥青混合料强度上升。但乳化沥青的破乳不稳定，难以控制冷补沥青混合料的强度，储存性能差[4]；反应型冷补沥青混合料的冷补液中加入环氧树脂，与矿料充分拌和制成混合料，进行修补后加入固化剂，固化剂和环氧树脂进行化学反应，强度快速增长。但是此种冷补沥青混合料在施工时存在一定的难度，施工质量难以控制[5]。稀释型冷补沥青混合料是通过基质沥青、稀释剂和冷补添加剂按照一定的比例拌和成冷补液，然后和矿料拌和而成，其中稀释剂和沥青拌在一起形成稀释沥青，稀
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于细观尺度的沥青混合料弹性模量预测[J]. 赵军辉. 交通世界. 2018(35)
[2]基于荷载影响区域下不同形状轮载的等效性[J]. 李友云,罗磊,胡迪,蔡彰. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于养护角度的公路路面检测技术现状与发展综述[J]. 路鑫,钱学东. 公路. 2017(12)
[4]沥青路面坑槽形成机理及抗剥离剂的效果评价[J]. 何周通. 建筑监督检测与造价. 2017(02)
[5]沥青路面结构数值计算模型的最优尺寸研究[J]. 李友云,蔡彰,胡迪,胡小松. 交通科学与工程. 2016(04)
[6]全天候高耐久冷补料的开发与评价体系[J]. 姚鸿儒,鹰本丈裕,柴平,上野贞治. 石油沥青. 2016(03)
[7]高速公路沥青路面层间粘结性能的影响因素分析[J]. 于秀军. 江西建材. 2016(10)
[8]横观各向同性沥青路面结构力学行为分析[J]. 颜可珍,游凌云,葛冬冬,庾付磊. 公路交通科技. 2016(04)
[9]超限对沥青路面使用性能的影响[J]. 王恩营. 中国公路. 2015(23)
[10]添加剂型高模量沥青混合料作用机理[J]. 王立志,王鹏,徐强,耿立涛. 长安大学学报(自然科学版). 2015(06)
硕士论文
[1]沥青路面坑槽修复材料与效果评价技术研究[D]. 潘尚启.东南大学 2017
[2]典型轮胎非均匀接触应力获取及其作用下的路面TDC开裂分析[D]. 李明松.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于表面能理论低温沥青混合料的抗冻性能研究[D]. 周水文.哈尔滨工业大学 2013
[4]高性能冷补沥青混合料材料组成与性能评价[D]. 李延猛.长安大学 2013
[5]华南湿热地区纤维沥青碎石封层路用性能及评价指标体系研究[D]. 刘东.长安大学 2013
[6]提高沥青路面坑槽修补质量关键措施及工艺研究[D]. 陈佃强.山东大学 2012
[7]基于ANSYS的沥青路面坑槽修补结构仿真分析[D]. 延丽丽.长安大学 2012
[8]冻融循环对沥青混合料性能的影响研究[D]. 吴钊.武汉理工大学 2011
[9]碎石封层评价方法与层间粘结性能的研究[D]. 赵含.哈尔滨工业大学 2010
[10]沥青路面层间剪切破坏和层间功能层研究[D]. 王向恒.长安大学 2009
本文编号：3340623
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
沥青路面松散剥落
界环境和车辆荷载等因素的长期作用下，性能衰减，但养护部门并未及时对性能衰减的沥青路面进行养护，导致沥青路面性能进一步恶化，产生裂缝、车辙、松散剥落和坑槽等各种病害，其中坑槽是较为严重的一种。当沥青路面已产生裂缝或沥青混合料空隙率过大时，水分进入并滞留待沥青混合料内部，往复快速行驶的车辆造成混合料内部产生重复多次的的动水冲刷和极大的动水压力，导致沥青与集料剥落，沥青路面局部松散破坏，散落的集料被车轮甩出，最终形成大面积的坑槽[2]，如图 1-1~图 1-3 所示。坑槽破坏面积大、破坏程度高，会严重影响行车舒适性与安全性，当车辆以高速行驶过坑槽时会对汽车轮胎造成极大的损伤，轮胎与坑槽壁产生的冲击力会危及到驾驶员，更甚者汽车可能失去平衡而倾覆，发生严重的交通事故，如图 1-4 所示。同时，坑槽的存在会缩短路面的使用寿命，如果不及时对坑槽进行修补，路面各层接连破坏后还将造成路基破坏，最终对道路造成不可逆的损伤，降低道路的服务水平，这一直是道路养护部分的难以解决的问题。如果在发现路面坑槽之后就及时修补，可以避免因坑槽而引起的车辆损伤和交通事故，同时坑槽修补后的路面在一定程度上恢复了路面的平整度和路用性能，恢复了道路的通行能力，提高了道路的使用寿命。因此，当沥青路面出现坑槽后应及时对坑槽进行修补。
图 1-3 沥青路面坑槽 图 1-4 汽车行驶过坑槽目前国内常用的坑槽修补材料分为热补沥青混合料和冷补沥青混合料两种。热补料是把矿料和粘稠沥青在专门的设备中加热拌合而成的，在运输过程中要保持一定的温度，但也可就地加热拌和使用的，但也对材料温度有较高要求。在寒冷的冬季，热补料温度散失快，导致混合料施工和易性下降，无法及时有效的对坑槽进行修补；在潮湿的雨季，热补料粘聚性以及界面粘结性下降，修补后耐久性差，使用寿命短；对于零星分散、工程量小的路面使用热补料维修很不方便[3]。常用的冷补沥青混合料分为乳化型、反应型和稀释型三种。其中乳化型冷补沥青混合料是通过乳化沥青和矿料拌制的，在乳化沥青破乳之前其具有很好的施工性能，在施工后，乳化沥青破乳，冷补沥青混合料强度上升。但乳化沥青的破乳不稳定，难以控制冷补沥青混合料的强度，储存性能差[4]；反应型冷补沥青混合料的冷补液中加入环氧树脂，与矿料充分拌和制成混合料，进行修补后加入固化剂，固化剂和环氧树脂进行化学反应，强度快速增长。但是此种冷补沥青混合料在施工时存在一定的难度，施工质量难以控制[5]。稀释型冷补沥青混合料是通过基质沥青、稀释剂和冷补添加剂按照一定的比例拌和成冷补液，然后和矿料拌和而成，其中稀释剂和沥青拌在一起形成稀释沥青，稀
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于细观尺度的沥青混合料弹性模量预测[J]. 赵军辉. 交通世界. 2018(35)
[2]基于荷载影响区域下不同形状轮载的等效性[J]. 李友云,罗磊,胡迪,蔡彰. 长沙理工大学学报(自然科学版). 2018(03)
[3]基于养护角度的公路路面检测技术现状与发展综述[J]. 路鑫,钱学东. 公路. 2017(12)
[4]沥青路面坑槽形成机理及抗剥离剂的效果评价[J]. 何周通. 建筑监督检测与造价. 2017(02)
[5]沥青路面结构数值计算模型的最优尺寸研究[J]. 李友云,蔡彰,胡迪,胡小松. 交通科学与工程. 2016(04)
[6]全天候高耐久冷补料的开发与评价体系[J]. 姚鸿儒,鹰本丈裕,柴平,上野贞治. 石油沥青. 2016(03)
[7]高速公路沥青路面层间粘结性能的影响因素分析[J]. 于秀军. 江西建材. 2016(10)
[8]横观各向同性沥青路面结构力学行为分析[J]. 颜可珍,游凌云,葛冬冬,庾付磊. 公路交通科技. 2016(04)
[9]超限对沥青路面使用性能的影响[J]. 王恩营. 中国公路. 2015(23)
[10]添加剂型高模量沥青混合料作用机理[J]. 王立志,王鹏,徐强,耿立涛. 长安大学学报(自然科学版). 2015(06)
硕士论文
[1]沥青路面坑槽修复材料与效果评价技术研究[D]. 潘尚启.东南大学 2017
[2]典型轮胎非均匀接触应力获取及其作用下的路面TDC开裂分析[D]. 李明松.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于表面能理论低温沥青混合料的抗冻性能研究[D]. 周水文.哈尔滨工业大学 2013
[4]高性能冷补沥青混合料材料组成与性能评价[D]. 李延猛.长安大学 2013
[5]华南湿热地区纤维沥青碎石封层路用性能及评价指标体系研究[D]. 刘东.长安大学 2013
[6]提高沥青路面坑槽修补质量关键措施及工艺研究[D]. 陈佃强.山东大学 2012
[7]基于ANSYS的沥青路面坑槽修补结构仿真分析[D]. 延丽丽.长安大学 2012
[8]冻融循环对沥青混合料性能的影响研究[D]. 吴钊.武汉理工大学 2011
[9]碎石封层评价方法与层间粘结性能的研究[D]. 赵含.哈尔滨工业大学 2010
[10]沥青路面层间剪切破坏和层间功能层研究[D]. 王向恒.长安大学 2009
本文编号：3340623
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