基于层间粘结与抗反射裂缝的橡胶沥青应力吸收层研究

摘要

随着公路交通运输行业的快速发展，沥青路面半刚性基层以及水泥混凝土路面在车辆荷载和环境因素耦合作用下会引起一系列的反射裂缝问题，导致路面使用寿命大大降低。而橡胶沥青应力吸收层作为一种新型沥青路面功能层，可有效抑制沥青路面反射裂缝的产生，被广泛用于沥青路面新建与改建、水泥混凝土路面加铺改造等工程，具有较大的推广应用前景。
　　本文从橡胶沥青制备出发，研究橡胶沥青的最佳制备工艺;通过室内试验设计，确定橡胶沥青应力吸收层的性能评价方法;对不同结构形式的橡胶沥青应力吸收层进行室内试验并进行综合对比分析。
　　通过对不同工艺制备的橡胶沥青进行高温性能、低温性能、弹性恢复等试验研究，结果表明:温度为180℃～190℃，时间为60min，转速为6000r/min条件下制备的橡胶沥青的各项性能指标均达到最优。
　　通过对橡胶沥青应力吸收层性能特点分析，确定了橡胶沥青应力吸收层的结构组合形式及材料组合，并确定了以拉拔试验和自行设计的抗裂试验对其进行性能评价以及室内复合式试件的成型工艺。
　　通过对单层碎石橡胶沥青应力吸收层的试验研究，结果表明:随着橡胶沥青用量的增加，抗裂性能逐渐提高，而层间粘结性能先提高后降低;碎石粒径降低，抗裂性能和层间粘结性能均有一定程度的提高。当碎石粒径范围为4.75mm～9.5mm，橡胶沥青用量为2.2Kg/m2～2.4Kg/m2时，各项性能指标达到最优。
　　通过对嵌挤封层橡胶沥青应力吸收层的试验研究，结果表明:随着橡胶沥青用量的增加，抗裂性能和层间粘结性能均逐渐提高。当橡胶沥青用量为3.0Kg/m2～3.2Kg/m2时，各项性能基本达到最优。
　　通过对两种结构形式的橡胶沥青应力吸收层的对比分析，结果表明:嵌挤封层橡胶沥青应力吸收层的前期原材料投入成本高于单层碎石橡胶沥青应力吸收层，但前者的抗裂性能和层间粘结性能明显优于后者。推荐了两种结构形式的橡胶沥青应力吸收层的适用场合并对其工程应用中的质量控制进行了阐述。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究目的和意义

1．2．1 沥青路面反射裂缝研究现状

1．2．2 橡胶沥青应力吸收层研究现状

1．2．3 橡胶沥青制备研究现状

1．3 研究内容及技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 课题来源

2 橡胶沥青制备工艺研究

2．1 试验原材料

2．1．1 基质沥青

2．1．2 胶粉

2．2．1 高温性能试验

2．2．2 低温性能试验

2．2．3 弹性恢复试验

2．3 橡胶沥青制备试验方案

2．4 橡胶沥青性能试验结果及分析

2．4．1 搅拌温度对橡胶沥青性能的影响

2．4．2 搅拌时间对橡胶沥青性能的影响

2．4．3 搅拌转速对橡胶沥青性能的影响

2．5 本草小结

3 橡胶沥青应力吸收层性能试验设计

3．1 橡胶沥青应力吸收层结构形式及材料

3．1．1 橡胶沥青应力吸收层结构形式

3．1．2 材料特性

3．2 橡胶沥青应力吸收层性能要求及评价方法

3．2．1 橡胶沥青应力吸收层性能要求

3．2．2 评价方法

3．3 橡胶沥青应力吸收层试件成型工艺

3．4 橡胶沥青应力吸收层性能试验方案

3．5 本章小结

4 单层碎石橡胶沥青应力吸收层试验研究

4．1 单层碎石橡胶沥青应力吸收层抗裂试验

4．1．1 各特征点变形随加载时间的变化规律

4．1．2 各特征点变形随橡胶沥青用量的变化规律

4．1．3 碎石粒径对不同特征点变形规律研究

4．1．4 单层碎石橡胶沥青应力吸收层抗裂性能分析

4．2 橡胶沥青应力吸收层拉拔试验

4．2．1 碎石粒径对拉拔强度的影响分析

4．2．2 橡胶沥青用量对拉拔强度的影响分析

4．3 本章小结

5．1 嵌挤封层橡胶沥青应力吸收层抗裂试验

5．1．1 各特征点变形随加载时间的变化规律

5．1．2 各特征点变形随橡胶沥青用量的变化规律

5．1．3 橡胶沥青应力吸收层抗裂性能分析

5．2 嵌挤封层橡胶沥青应力吸收层拉拔试验

5．3 本章小结

6 不同结构形式橡胶沥青应力吸收层对比分析及应用

6．1 基于抗裂性能的对比分析

6．2 基于层间粘结性能的对比分析

6．3 基于经济性的对比分析

6．4 基于技术性能和经济性的应用分析

6．5 工程应用质量控制

6．5．1 施工准备

6．5．2 橡胶沥青应力吸收层施工

6．5．3 橡胶沥青应力吸收层质量控制

6．6 本章小结

7 总结与展望

7．1 主要研究结论

7．2 研究展望

参考文献

致谢

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