基于硫磺改性技术的抗车辙方法研究--《北京建筑大学》2014年硕士论文
基于硫磺改性技术的抗车辙方法研究
【摘要】：车辙病害目前已经成为沥青路面主要病害,本文针对沥青路面车辙病害的原因及机理,从高速公路沥青路面材料与结构技术出发,研究了基于硫磺改性技术经济有效的抗车辙沥青路面材料与结构成套技术。
在抗车辙沥青路面材料技术方面,结合新型的硫磺改性抗车辙材料技术,配置了硫磺普通沥青混合料和硫磺特种沥青混合料,将硫磺沥青混合料与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料的抗车辙性能进行对比,结果发现,·硫磺特种沥青混合料的抗车辙性能比普通沥青混合料的高二倍以上,接近于SBS改性沥青混合料,且低温抗开裂性能和水稳定性能均能达到规范要求；与此同时,硫磺沥青混合料技术实现了温拌,降低了废气排放；综合经济效益分析表明,硫磺沥青混合料原材料成本及生产成本比SBS改性沥青混合料低10%以上,经济与环境效益好。
在基于硫磺改性技术抗车辙沥青路面结构技术开发方面,通过对典型沥青路面的剪切应力进行深入分析,确定了不同因素与沥青路面剪应力的关系分析,包括温度、荷载、加载频率等因素,最后通过对比不同路面结构材料组合方案下,沥青路面的容许剪切应力值,得到了基于硫磺改性技术抗车辙性能最优的沥青路面结构材料组合方案,开发了基于硫磺改性技术抗车辙的沥青路面结构与材料一体化设计方法。
最后,从硫磺抗车辙沥青路面施工技术出发,通过严格控制材料的准备、生产、施工过程,保障硫磺抗车辙沥青路面的建设质量,并将相关技术应用于实际项目的建设中。根据实体工程施工后,对沥青路面相关技术指标的检测,确定本研究的基于硫磺改性技术的抗车辙沥青路面,其材料与结构成套技术具有良好的实际应用效果。
通过对硫磺抗车辙沥青路面的温拌性能、经济与环境效益进行深入分析,确定了本研究的抗车辙沥青路面能够降低道路建设的成本,同时减少废气排放和燃油消耗,具有客观的经济环境效益,可以进行深入的推广应用。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京建筑大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：U418.68【目录】：
摘要4-5Abstract5-10第1章 绪论10-15 1.1 国内外研究概况10 1.2 主要研究内容10-11 1.3 主要研究目标11 1.4 研究的技术路线11-13 1.5 车辙的分类及影响因素13-14
1.5.1 车辙的分类13
1.5.2 车辙形成过程13
1.5.3 车辙的影响因素13-14 1.6 沥青路面车辙病害的防治措施14 1.7 本章小结14-15第2章 基于抗车辙的硫磺改性沥青混合料研究15-42 2.1 原材料及级配的选择15-21
2.1.1 沥青15-16
2.1.2 集料16-17
2.1.3 添加剂17-18
2.1.4 集料级配18-21 2.2 沥青混合料设计21-35
2.2.1 普通沥青混合料21-25
2.2.2 硫磺普通沥青混合料25-27
2.2.3 硫磺特种沥青混合料27-32
2.2.4 SBS改性沥青混合料32-35 2.3 不同沥青混合料对比分析35-41
2.3.1 沥青混合料组成36-37
2.3.2 路用性能对比37-40
2.3.3 基于抗车辙的混合料优化40-41 2.4 本章小结41-42第3章 基于硫磺沥青路面结构与材料一体化设计42-51 3.1 沥青路面结构与材料一体化设计理念42-43 3.2 基于硫磺的沥青路面结构与材料组合设计研究43-46
3.2.1 路面结构计算模型和材料参数确定43-44
3.2.2 沥青路面结构剪应力分析44-46 3.3 沥青路面结构材料组合的方案设计46-50 3.4 本章小结50-51第4章 基于硫磺抗车辙技术的沥青路面施工控制技术研究51-62 4.1 硫磺抗车辙路面材料质量控制51-52
4.1.1 原材料质量控制51-52
4.1.2 硫磺改性沥青混合料配合比设计52 4.2 硫磺沥青混合料施工52-54
4.2.1 施工准备和上料设备52-53
4.2.2 硫磺沥青混合料的生产53-54
4.2.3 硫磺沥青混合料的运输、摊铺与压实54
4.2.4 开放交通54 4.3 实体工程应用分析54-62
4.3.1 工程背景54-55
4.3.2 路面结构形式55
4.3.3 沥青混合料55-60
4.3.4 项目施工后检测60-62第5章 硫磺抗车辙混合料温拌性能研究62-66 5.1 温拌沥青混合料技术介绍62 5.2 硫磺温拌沥青混合料技术机理62-63
5.2.1 温拌硫磺沥青胶结料研究62-63
5.2.2 硫磺温拌沥青混合料室内实验温度63 5.3 硫磺温拌沥青混合料压实特性分析63-64 5.4 硫磺温拌沥青混合料降温速率研究64-65 5.5 硫磺温拌沥青混合料降温效果研究65 5.6 小结65-66第六章 基于硫磺抗车辙路面经济与环境效益分析66-72 6.1 抗车辙沥青路面经济效益分析66-68
6.1.1 材料单价定额66
6.1.2 沥青路面成本对比66-68 6.2 抗车辙沥青路面环境效益分析68-71
6.2.1 燃油消耗分析68-70
6.2.2 CO2等废气排放分析70-71 6.3 本章小结71-72结论72-74参考文献74-77致谢77
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