高温高湿沥青路面抗滑性能试验与衰变预测研究

作     者：孙启润 

作者单位：烟台大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曲淑英

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：沥青路面 抗滑性能 BPN 衰变 高温高湿 

摘      要：随着沥青路面建设项目的快速发展,行车安全性引起重视。路面抗滑能力作为评价路面状况的重要参数之一,尽管公路竣工验收时均满足要求,但是随着交通开放后,路面抗滑性能会快速衰减,国内外学者研究发现路面抗滑能力与环境因素具有一定的关联性,因此本文研究沥青路面的抗滑性能在不同温度、湿度、高温高湿和磨耗次数下的抗滑性能。本文选取四种类型的沥青混合料车辙板试件分别为AC-13、AC-16、SMA-13、SSAM-13,采用摆式仪测试不同温度、不同湿度、不同积水量和高温高湿环境条件下的摆值,从而研究上述环境因素BPN变化规律,并分析产生原因,建立温度、湿度、积水量、高温高湿下沥青路面抗滑性能的预测模型。其次,通过动态摩擦系数仪、摆式摩擦系数仪、纹理仪(AMES)测试不同磨耗次数下的BPN与DFT以及路面纹理数据,其中纹理数据包括平均断面深度(MPD)、Ra、Rq,从而研究沥青路面抗滑性能衰变,同时分析磨耗后试件抗滑指标相关性。最后通过摆式测试不同磨耗次数下沥青路面在不同温度以及高温高湿环境下的BPN,建立抗滑衰变预测模型。得到如下结论:高温高湿沥青路面抗滑性能快速下降,随着湿度升高,抗滑性能继续降低但下降速度降低;随着温度升高,抗滑性能下降速度与幅度较湿度更高。温度或湿度沥青路面抗滑性能较高温高湿沥青路面抗滑性能比较中,SMA-13与SSAM-13都较AC型沥青混合料抗滑性能下降程度更小,下降速度更慢,SMA-13与SSAM-13之间抗滑性能的下降程度及下降速度基本相当。四种类型沥青混合料经加速磨耗后,路面纹理数据MPD、R、R以及路面摩擦系数BPN、DFT随磨耗次数的增加而减少,其中BPN与DFT以及BPN与MPD仍能呈现良好的相关性。AC-13与AC-16的BPN与DFT呈现更快的衰减速度和更大的衰减幅度,在温度环境下,SMA-13与SSAM-13的抗滑性能衰减程度更低;高温高湿环境中,AC-13与AC-16的抗滑性能随磨耗次数的增加呈现快速衰减,而SSAM-13抗滑性能衰减程度低并且幅度相对较小。通过不同高温高湿和磨耗次数下沥青路面BPN,进行多元回归分析得出抗滑性能预测模型,用以评价高温高湿沥青路面抗滑性能的可行性。分析高温高湿沥青路面抗滑性能,进行数据拟合,推导出高温高湿沥青路面抗滑性能衰变预测模型。