沥青路面抗滑表层AK16级配优化及碾压工艺的研究

摘要

目前,中国常使用的上面层级配有AC16、AK16、SMA16,然而,AC16虽然密实,空隙率小,防水,但是高温定性差以及表面构造深度小;AK16抗滑、抗车辙,但是空隙率大,渗水和易老化;SMA16既抗车辙、抗滑、防水,又不易老化等综合性能要求,但是造价昂贵,至少在目前不适宜大面积推广,同时国内高速公路抗滑表层沥青混合料(AK)的施工控制和沥青混合料设计普遍存在一些问题,其中碾压不够、路面残留空隙率过大,成为最常见的老大难问题.针对以上状况,该文以临长高速公路面层施工为依托,把AC16、AK16、SMA16、SAC16级配曲线所包围的区域细分成7个小区域,从而得到8条级配曲线.通过室内马歇尔试验、车辙试验等一系列试验,比较、分析8种级配混合料的性能,同时根据临长高速公路沥青路面表面层防渗、抗滑、耐老化以及抗车辙等综合性能的要求,对AK16级配进行了优化,提出了临长高速公路沥青路面抗滑表层级配的合理范围,即AK16L.与此同时,通过室内模拟AK16L沥青混合料摊铺碾压时自然环境的方法,探讨了环境温度、自然风力、摊铺厚度等因素对改性沥青AK16L混合料摊铺碾压时温度降的影响,得出风力对沥青混合料温度下降的影响比环境温度、摊铺厚度等因素的影响要大,并且3级以上风力容易造成沥青混合料内外部温差大,以及AK16L沥青混合料摊铺时在自然状况下的平均降温速度为3.5℃/min等规律,探讨了改性沥青混合料的有效碾压时间及碾压方式.最后,通过贝雷法和沥青路面现场抽检,从理论上和工程实物上验证了所提出的级配范围AK16L及确定的碾压工艺的正确性和实用性.

目录

文摘

英文文摘

第一章：绪论

1.1沥青路面的发展及现状

1.2本课题国内外研究概况

1.3本课题的研究内容及思路

1.4本课题的研究意义

第二章：沥青混合料矿料级配理论及路用性能

2.1沥青混合料矿料级配理论

2.2沥青混合料的结构及强度原理

2.3沥青混合料的路用性能

第三章：试验材料和方法

3.1试验材料

3.2试验方案

3.2.1试验级配设计

3.2.2沥青混合料温度降模拟试验

3.3试验方法

第四章：AK16级配的优化

4.1各级配马歇尔试验结果分析及最佳油石比确定

4.2沥青混合料性能试验结果与分析

4.2.1沥青混合料水稳定性分析

4.2.2沥青混合料高温稳定性分析

4.2.3沥青混合料低温抗裂性分析

4.2.4沥青混合料抗滑性能分析

4.2.5沥青混合料水密性分析

4.3AK16级配优化结果

第五章：AK16L沥青混合料碾压工艺研究

5.1AK16L沥青混合料温度降规律与分析

5.2沥青混合料压实温度对空隙率的影响

5.3沥青混合料的有效压实时间及压实方式

第六章：AK16L级配及其碾压工艺检验

6.1AK-16L级配集料组成检验

6.2AK-16L级配与其他级配的比较

6.3AK-16L级配及其碾压工艺工程检验

第七章：结论及进一步研究设想

7.1结论

7.2进一步研究设想

致谢

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间完成的科研项目及发表论文