沥青路面铺装结构粘结层材料性能研究

作     者：崔小攀 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈拴发;丛培良

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：沥青路面 防水粘结层 层间粘结 剪应力 环氧沥青 

摘      要：在不同的铺装结构中,粘结层均具有重要的作用。不同铺装结构对粘结材料的要求不尽相同,若选用的粘结材料性能不足,会严重影响铺装结构的整体性,降低铺装结构的使用寿命。因此,研究沥青路面铺装结构对粘结层的技术要求和粘结材料的性能具有重要意义。首先,利用BISAR软件研究了结构参数对各铺装结构层间受力的影响,并提出了相应的层间抗剪强度指标;其次,选取了环氧沥青和其他三种较为常用的粘结材料,并对其防水性能和高温流淌性能进行了研究;最后,根据不同铺装结构的特点,通过室内直接剪切试验对采用不同粘结材料的铺装结构层间抗剪强度进行了测试,讨论了各粘结材料的最佳洒布量,根据摩尔-库伦理论计算出了各粘结材料在不同铺装结构中的容许剪应力,对其性能进行了评价,并研究了湿度、浸水、冻融等环境条件及洒布碎石（针对混凝土面板与沥青铺装层间）、剪切速率对层间抗剪强度的影响。研究结果表明,层间粘结状态不良会使路面结构的受力更加不利,针对所选取的桥面铺装、隧道复合式路面、普通沥青路面和特殊路段结构模型,分别选取其层间抗剪强度指标为0.27～0.64MPa,0.26～0.61MPa,0.15MPa.43MPa和0.24MPa.67MPa;所选的防水粘结材料中环氧沥青有良好的防水性能和高温性能;不同铺装结构中各防水粘结材料均存在最佳洒布量;温度的升高会使层间抗剪强度明显降低;撒布碎石可以提高混凝土与沥青铺装层间的抗剪强度;湿润的环境、浸水和冻融均会降低粘结面的抗剪性能,其中冻融对其影响最大;在不同的铺装结构中,各防水粘结材料的抗剪强度与剪切速率呈良好的线性关系,其中环氧沥青对剪切速率的敏感性最小;各防水粘结材料中,环氧沥青综合性能良好,在所选典型铺装结构中均可满足使用要求;橡胶沥青可满足所选取的普通路面和隧道粘结层使用要求,但用于桥面铺装和特殊路段路面时使用条件有所限制;SBS改性乳化沥青和普通热沥青只推荐在普通沥青路面使用。