文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
纤维改性排水性沥青混合料组成设计与性能研究
姓名:刘刚
申请学位级别:硕士
专业:建筑材料与工程
指导教师:吴少鹏
20060401
摘要排水性沥青路面是一种骨架嵌挤多孔结构的开级配沥青路面,具有排水、降噪、提高路面抗滑等功能。本文在借鉴国外排水性沥青混合料材料组成设计方法的基础上,提出了更为简单、快捷的掺纤维排水性沥青混合料设计方法。该方法采用旋转压实仅成型试件,通过计算法确定初试沥青用量,以石哟和一定条件下的空隙率作为设计级配选取的根本依据,在最佳沥青用量的确定中,以沥青析漏损失和空隙率作为主要的控制指标,在设计空隙率的基础上,通过使用纤维增大沥青用量,以保证沥青混合料兼备功能性和耐久性。在路用性能评价中,阐述了排水性沥青路面的排水机理,通过试验和理论计算得出,当沥青混合料内连续空隙率在ァサ姆段保繁砼潘芰ο当于小到中雨的降雨量:在最大公称粒径相同但级配类型不同的沥青混合料中,排水性沥青混合料具有最好的抗滑性能:受冰胀和冻融作用的影响,排水性沥青混合料的车辙深度明显增加,动稳定度略有下降。在力学特性研究中,通过改变试验温度和加载象件,,得出了两者的脆化点。基于理论,采用无侧限抗压和间接抗拉强度对混合料的内聚力和内摩擦角进行计算。作为一种功能型混合料,开级配沥青混合料表现出的力学性能要劣于传统密级配沥青混合料,且在不同破坏条件下,混台料内部破坏界面也存在差异。最后,对比了不同纤维品种对排水性沥青混合料性能的影响。采用动态剪切流变仪测定了掺纤维沥青胶浆的高温流变特性,结合车辙试验结果评价了此特性对该混合料高温性能的影响。并运用扫描电子显微分析和湎呒扑慊层隔像分析对纤维微观形貌猖混合料骨架进行观测。研究表明:在排水性沥青不显著。相对聚酯纤维而言,木质素纤维更适用于排水性沥青混合料。关键词:排水性沥青路面,纤维,设计方法,力学强度,功能混合料中,纤维主要起稳定沥青,增加沥青膜厚的作用,而对混台料增强作用
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第滦髀排水性沥青路面的特点排水性沥青路面是一种骨架嵌挤多孔结构的沥青路面。使用这种路面,不仅能够有效地降低路表积水,而且能够提供足够的表面粗糙度,并可降低沿线行车噪音,其集料骨架结构则增强了抵抗车辙变形能力。欧洲大部分国家称之为駾潘粤で嗦访,而英国则称为大空隙率沥青碎石T诿拦寺访姹怀莆狾瓽。各国不仅对这种路面的称呼存在差异,在材料组成、结构设计及主要功能取向也不尽桶同”。总体而言,摊水性沥青路面具有下述特点:路面噪音主要源于滚动轮胎与路面间的泵吸作用缤糽—、空气的阻尼作用、汽车引擎的振动等。排水性沥青路面的多孔性在很大程度上音,起到降低噪音的作用。也不同。奥地利测得该路面比水泥混凝上路面降低噪音至少;与传统;西班牙测得该路面的平均降噪效果为为明显,降噪频率范围主要集中在闹衅登梅段∏墒墙煌噪音手要的频率范围:排水路面内部空隙的形状和构造也会对吸声性产生影响,或<杜淞で嗄ズ牟,日本则称之为档吐访嬖胍消除了泵吸作用,并可吸收部分行车噪由于各国测量噪声的方法不同,得出的排水性沥青路面降低噪音的结果路血相比,比利时测得的排水性路面最大降噪效果达,在雨天潮湿路面情况下,排水性沥青路面增加噪音衙传统的密级配沥青路面增加噪音研究表明,当排水性沥青路面的空隙率在%~%之间时,降噪效果最武汉理工大学硕士学位论文雹泉吸作用产生的路面噪音,。
孔径越细、孔壁越粗糙,降噪效果越好;排水路面的降噪效果随着路面厚度的增加而增加,但达到笥沂保翟胄Ч饔谖榷ǎ障堵实淖饔贸晌V鞯肌由于设计空隙率大,地表降水透过多孔排水沥青路面表层,沿下面层表面排至两侧边沟泄走,排水机理见图。同时排水性沥青路面可消除行车引起的水花飞溅现象及路表镜面效应,提高驾驶员视线的清晰度。排水是该沥青路面最重要的特性,但这一特性会随时间的增加而减弱。这主要是由于孔隙阻塞造成的。沥青路面经过年后,孔隙的~。而在高速、大交通量的公路上,孔隙阻塞现象则相对少些。防止孔隙阻塞、延缓排水性衰减可汽车在路面上快速行驶时,由于车轮下的雨水来不及排走,水对轮胎发生故。排水性沥青路面可及时排走路表积水。且具有较大的路表构造深度,即使在雨天也能保证优良的抗滑性能。一方面,排水性沥青路面改善了行车条件,而另一方面,这种改善也促使驾驶员提高车速,形成了新的不安全因素。因此,任何硬件设施的改善并不能绝对地提高行车安全,行车安全最终取决于驾驶员自身素质及一个国家的交通潘阻塞较严重地段排水率仅为新建时通过材料优选和合理优化结构设计图排水示意图等措施来实现。够反向推力加上水膜的润滑作用使车辆漂移,即“水漂”现