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碎石封层早期粘结性能试验方法研究

碎石封层早期粘结性能试验方法研究

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作者：张军伟大连理工大学

学位级别：硕士

碎石封层主要作为路面表面层使用,是采用专用的设备将符合相关技术要求的碎石及粘结材料洒铺在路面上,然后立即用胶轮压路机碾压,能使碎石更深地裹覆在粘结剂内,在原路面上形成单层沥青碎石磨耗层。经过碎石封层处理后的沥青路面,可以... 详细信息

碎石封层主要作为路面表面层使用,是采用专用的设备将符合相关技术要求的碎石及粘结材料洒铺在路面上,然后立即用胶轮压路机碾压,能使碎石更深地裹覆在粘结剂内,在原路面上形成单层沥青碎石磨耗层。经过碎石封层处理后的沥青路面,可以使原路面具有高度的防渗水性能、耐磨性和抗滑性能。碎石封层因施工便捷性和经济性而成为国内外预防性养护及维修的主要技术之一。碎石封层的主要病害是碎石的剥落和泛油,其中碎石的剥落是封层早期病害的主要形式,其主要原因是早期粘结性能。我国规范尚未涉及相关试验评价方法。集料与沥青结合料的粘附性直接关系碎石封层的质量,碎石剥落早期病害主要原因是由于两者粘结性能差。本文首先对碎石封层中碎石与乳化沥青的粘附性机理进行分析,总结出影响碎石封层粘结性能因素。为检测和评价碎石封层的早期粘结性能,本文借鉴vialit试验和Sweep试验,并对两种试验方法进行了改进。其中vialit试验中小球下落方式、试验板处理、养护温度、水和荷载作用等进行了分析改进。同时,比较了Sweep试验和改进的Sweep试验,评价早期粘附性能应综合考虑这两种试验方法。两试验中水和荷载的作用在以前试验都没体现到,早期粘结性能破坏跟动水压力有很大关系。另外,采用稀浆封层粘聚力试验仪对碎石封层整体粘结性能进行试验。通过改变试验温度(30℃、40℃、50℃),时间(15min、0.5h、1h、1.5h),纤维的用量(0、75g/m2),压力表变化(0.288MPa、0.532MPa、0.7MPa)参数对试验进行了分析。试验中对克服压头破坏、保持数据稳定性和试验位置等进行分析,并提出了相应的解决方法。试验结果表明,粘聚力值变化范围在0.5N·S～1.3 N·S,有早期粘聚力值稳定性,并有一定的趋势,符合实际路面情况,证明了这种方法反映碎石封层的早期粘结性能具有可行性。

关键词：碎石封层早期粘结性能 vialit试验 Sweep试验粘聚力试验

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碎石封层耐久性试验方法研究

碎石封层耐久性试验方法研究

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作者：李海祥大连理工大学

学位级别：硕士

随着我国交通事业的迅速发展,沥青混凝土路面大量修建,路面早期损害及耐久性问题日益严峻,人们也越来越重视沥青路面的预防性养护。碎石封层具有良好的耐磨性和防滑性,且施工便捷、经济适用,在沥青路面的养护中得到广泛应用。与国外相比... 详细信息

随着我国交通事业的迅速发展,沥青混凝土路面大量修建,路面早期损害及耐久性问题日益严峻,人们也越来越重视沥青路面的预防性养护。碎石封层具有良好的耐磨性和防滑性,且施工便捷、经济适用,在沥青路面的养护中得到广泛应用。与国外相比,我国碎石封层的使用寿命大大缩短,其耐久性研究显得十分重要。在环境和荷载的共同作用下,碎石封层的耐久性能呈现出快速下降的趋势,主要表现为碎石的剥落和抗滑性能的降低,这些损坏极大的影响了路面的使用性能。本文主要从沥青与碎石的低温粘结性、构造深度、摩擦系数出发研究碎石封层技术的耐久性。影响碎石封层耐久性的因素很多,原材料的选择、设计与施工、使用条件等。在选择原材料时,不仅要考虑沥青与碎石的种类,还要对其用量及尺寸进行严格控制;设计与施工过程中要充分考虑碎石封层的工作原理和使用条件,严格遵守相关设计规范。碎石与沥青的低温粘结性能是影响碎石脱落的主要因素,在vialit试验规范的基础上进行改进,分别对基质沥青、橡胶沥青、TLA湖改性沥青进行低温粘结试验。碎石采用4.75-9.5mm单一粒径级配的玄武岩;150g沥青用量可以满足爬升高度2/3H的要求;落球高度为75cm可以提供足够的冲击能量;通过改变实验温度(-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃)找出不同沥青的合理试验温度,在相应温度条件下冻融循环,并进行低温粘结试验。试验结果表明,改进的vialit试验能够很好的反映沥青与碎石的低温粘结性,是有效评价碎石封层耐久性的指标。碎石封层的构造深度和相应的摩擦系数能够很好的反映其抗滑性能。通过改进的车辙试验仪进行试件成型后,分别放在不同的温度(30℃、45℃、60℃)下养护,每隔10h轮碾1h,并即时测量其构造深度和摩擦系数。试验结果表明,养护与试验温度越高构造深度和摩擦系数的初期变化越明显,最后都趋于某固定值,终值主要由碎石种类决定。即构造深度和摩擦系数两个指标可以很好的评价碎石封层耐久性。

关键词：碎石封层低温粘结性能 vialit试验构造深度摩擦系数

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