基于试验路的乳化沥青冷再生混合料动态参数和疲劳性能研究

作     者：吕健涵 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王林;韦金城

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：乳化沥青冷再生 动态模量 试验路 四点弯曲疲劳试验 疲劳方程 

摘      要：近年来,随着公路使用年限的增加,一些公路的路用性能下降,这些路面已进入大、中修养护期,势必产生大量的废旧沥青混合料,因此,路面再生技术越来越受到人们的重视。乳化沥青冷再生混合料相对传统热拌沥青混合料,生产过程相对环保,且可以最大程度的对废旧沥青混合料进行回收处理,所以对其开展研究具有重大的经济和环境效益。不同于一般研究方式,本文采用一种室内试验与试验路相结合的方式进行乳化沥青冷再生混合料动态参数和疲劳性能的研究。本文首先对原材料的各项性能进行检测,采用旋转压实法成型乳化沥青冷再生混合料试件,确定了乳化沥青冷再生混合料的配合比及最佳沥青用量和最佳含水率等指标;然后以室内试验配比为依据,对相关试验路段的铺筑过程进行了介绍(进行了试验路铺筑和现场压实度、强度等指标的检验);最后对试验路进行大规模取芯、取梁工作,开展了劈裂试验、动态模量试验、疲劳试验、OT (动态拉伸)试验,在对现场试件进行测试的基础上,对比分析了室内成型试件与试验路取回芯样之间性能的差异,并探讨了基于冷再生混合料的路面结构组合设计。通过研究发现,乳化沥青冷再生混合料最佳沥青用量3.4%,最佳含水率3.5%;通过对比乳化沥青冷再生试验路芯样和室内成型试件的劈裂数据后发现,试验路取回芯样整体劈裂强度高于实验室成型试件劈裂强度;通过对比乳化沥青冷再生混合料试验路芯样和热拌沥青混合料(HMA)动态模量、相位角后发现,乳化沥青冷再生混合料温度敏感性较热拌沥青混合料(HMA)低;通过对比乳化沥青冷再生试验路芯样和室内成型试件的动态模量、相位角后发现,乳化沥青冷再生试验路取回的芯样相比室内成型试件的模量较高,相位角较小,试验路芯样强度较高;对取回芯样进行动态拉伸(OT)试验,发现该种乳化沥青冷再生混合料具有一定的抵抗反射裂缝性能;对试验路取回芯样精确加工,进行了四点弯曲疲劳试验,得出疲劳方程,采用BISAR软件进行计算,得出设计路面使用寿命接近500万次,可以承受年限内交通荷载作用的结论。