季冻区钢桥面铺装高模量高韧性沥青混合料技术研究

摘要

钢桥具有施工期短、净空大、跨度长、稳定性强等显著优点，随着钢材质量的提高以及钢桥设计理论的进一步完善，钢桥得到了越来越多的应用。我国钢桥面铺装技术发展至今，共有浇筑式沥青混凝土 SMA、双层 SMA、双层环氧沥青混凝土 EA、ERS等四大类，但是由于钢桥具有铺装层变形大，温度高的特点，导致现有的铺装体系常常出现早期车辙、开裂、鼓包、脱层等病害。
　　在对钢桥面工作环境分析的前提下，对高模量高韧性沥青混合料铺装设计方案进行了研究，设计了高模量高韧性沥青混合料，并通过高温车辙、动态模量、动态蠕变、低温弯曲、四点弯曲疲劳等试验对混合料的高温性能、低温性能、疲劳性能以及水损害性能进行了分析，结合桥面铺装层的使用条件，以及以往材料的使用情况，提出了季冻区钢桥面铺装高模量高韧性沥青混合料的技术指标。对铺装上层以及粘结层材料进行了性能试验，确定了铺装体系，并对铺装体系进行了数值模拟验证。研究表明：本论文提出的钢桥面铺装体系可兼顾高、低温两个方面的性能，具有广阔的应用前景，是一种经济环保的技术方案。橡胶粉和沥青混凝土高模量外加剂复合改性对沥青混合料 GG-5增模增韧是切实有效的。GG-5具备良好的防渗水能力，高温性能、低温性能、疲劳性能均优于浇筑式沥青混凝土GA以及SMA沥青混凝土。并且GG-5的施工工艺简单，质量容易控制，成本较低，因而具有良好的经济效益；同时它利用了废旧橡胶轮胎，延长了桥面铺装使用寿命，大大降低桥面铺装维修对交通的影响，因而具有显著的社会效益。

目录

第1章 绪 论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外桥梁铺装技术概述

1.3 季冻区钢桥面铺装应力场与温度场特征

1.4 课题来源与研究内容

1.5 本章小结

第2章 季冻区钢桥面铺装体系设计

2.1 基于性能要求的季冻区铺装体系的结构设计

2.2 高模量高韧性沥青混合料的设计方案

2.3 铺装方案的经济、环境和社会效益分析

2.4 本章小结

第3章 高模量高韧性沥青混合料材料选择与设计

3.1 原材料性能测试

3.2 高模量高韧性沥青混合料设计

3.3 本章小结

第4章 铺装体系结构层性能研究

4.1 铺装下层材料性能研究

4.2 粘结层材料选择与性能研究

4.3 铺装上层材料性能研究

4.4 本章小结

第5章 铺装体系的力学响应分析

5.1 铺装结构计算模型的建立

5.2 结果与分析

5.3 本章小结

第6章 结论与建议

6.1 主要研究结论

6.2 展望

参考文献

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致谢

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