高性能沥青混凝土在机场道面中的应用研究

发布时间：2020-04-15 08:11

【摘要】：目前国内机场道面以水泥混凝土道面为主,对于机场水泥混凝土道面采用的翻修和维护方法都是在原有的道面上直接铺筑沥青混凝土面层,以此增强机场道面的抗滑和减震等性能,达到延长机场道面使用寿命的目的。由于沥青混凝土道面在飞机荷载等大型荷载的作用下,容易在道面出现轮辙、开裂等病害,所以增强应用在机场道面上的沥青混凝土的性能是十分必要的,因而开展机场道面高性能沥青混凝土的应用研究有着重要的意义。本文受国家自然科学基金(51408446)资助,首先设计了可铺筑于机场道面上的SMA-13沥青混合料和AC-20沥青混合料,结果表明:本文设计的两种沥青混合料在具有优异的高温抗车辙能力和良好的水稳定性的同时,其他的各项性能指标也满足规范要求,因此这种高性能沥青混合料满足设计要求。通过相关性能试验研究不同外加剂对沥青混合料的高温性能、低温性能的影响,结果表明:车辙王抗车辙剂和PR M高模量剂均可明显地改善沥青混合料高温稳定性,同时也可使沥青混合料保持良好的低温性能;与PR M高模量剂相比,车辙王抗车辙剂对沥青混合料性能的影响效果更加明显;本文拟定的外加剂掺加方案是合理可行的。研究温拌剂对沥青混合料路用性能的影响,确定了在不同温拌剂剂量的条件下,两种沥青混合料摊铺温度可降低的范围并根据现场施工检测结果评价高性能沥青混凝土的施工和易性,试验结果表明:掺量为0.5%和0.7%的Evotherm温拌剂可使SMA-13沥青混合料的击实温度降低至150℃左右;掺量为0.5%和0.7%的Evotherm温拌剂可使AC-20沥青混合料的击实温度降低至140℃左右;温拌剂掺量为0.7%的沥青混合料的各项指标均优于掺量为0.5%的,但结果相差并不明显。而通过对依托工程铺筑的机场道面的各项性能指标的检测发现,当SMA-13沥青混合料的摊铺温度降低至140℃时,AC-20沥青混合料的摊铺温度降低至120℃时,添加了掺量为0.7%的Evotherm温拌剂的两种沥青混合料的各项检测结果依然良好。因此,对于沥青混合料用量大的机场道面摊铺施工,可通过Evotherm温拌剂有效改善沥青混合料的低温和易性,有效减小由于储料降温对机场道面摊铺压实度的影响,确保压实效果。最后利用有限元软件进行机场道面参数敏感性分析,通过数值模拟评价高性能沥青混凝土在机场道面中的使用效果,结果表明:沥青混凝土加铺层的厚度和模量会对机场道面结构的力学响应产生影响,以沥青层竖向压应变和沥青层剪应力作为主要评价指标来确定合适的高性能沥青混凝土模量和沥青加铺层结构厚度。通过对沥青道面结构和水泥道面结构的检验,本文设计的高性能沥青混凝土加铺层可以应用于机场道面中。
【图文】：

技术路线图

项目 要求 壳5℃,100g,5s）（mm） 80～100 /min,15℃）（cm） ≥100 /min,10℃）（cm） ≥50 环球法）（℃） ≥45 COC）（℃） ≥245 （蒸馏法）（%） ≤2.2 25℃）（g/cm3） 实测 三氯乙烯）（%） ≥99.0 质量损失（%） ≤ ±0.8 残留针入度比（%） ≥57 度（5cm/min,15℃）（cm） ≥20 度（5cm/min,10℃）（cm） ≥8 基质沥青的性能指标均符合规范[38]要求。指标差异不大，，本次试验选取中海油 90#
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V351.11

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本文编号：2628335