文档介绍：山东大学
硕士学位论文
橡胶沥青透水应力吸收层力学特性与路面结构组合优化研究
姓名:周磊生
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:商庆森
20090521
山东大学硕士学位论文摘要开裂的路面结构在车轮荷载和温度荷载的作用下,会在裂缝处产生应力集中现象,使得沥青面层底部应力过大,从而产生反射裂缝,最终会导致整个面沥青层开裂,影响路面的整体性;另一方面,水分会通过裂缝进入基层、底基层,甚至路基内部,从而降低路面结构的强度,产生路面早期破坏。为了防止反射裂缝的产生,山东省的一些高速公路已经开始在半刚性基层上部铺筑一层大粒径透水性沥青混合料利用自身的大孔隙结构和良好的变形能力,作为路面结构的应力吸收层来减小半刚性基层裂缝处的应力集中,从而降低沥青面层层底应力。橡胶沥青具有良好的弹性恢复能力、黏附性和低温抗裂能力,将橡胶沥青用作的胶结料,设计橡胶沥青透水应力吸收层琍,会进一步提高柔性基层的应力吸收能力。通过室内汉堡车辙试验、低温劈裂试验、浸水马歇尔试验、疲劳试验以及动态模量试验,并与某沥青进行对比,说明橡胶沥青在高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳性能方面具有独特的优势,特别是橡胶沥青的模量更小,铺筑橡胶沥青试验路段,并在该层底部埋设光栅光纤传感器对层底应变进行检测,进一步说明橡胶沥青基层的应力吸收机理。通过有限元软件园敫招曰憧A训腖懔で嗦访娼峁购臀加基层的路面结构,在车轮荷载、温度荷载和耦合场荷载作用下路面结构应力进行了分析,计算结果表明,基层通过自身的变形能力可以显著减小面层底部的应力,同时由于该层结构具有一定的厚度,可以减小温度荷载对基层的作用,减小半刚性基层的应力。,可以在一定程度上降低路面造价。为了更好的减少沥青面层的反射裂缝,充分利用基层和改性沥青应力吸收层各自的优点,提出了一种基层改性沥青应力吸收层的新型路面结构。用基层底部埋设的光栅光纤传感器进行检测,说明在不同季节,不由于半刚性基层的干缩和温缩特性,基层在铺设及养护过程中会产生开裂,琇,变形能力更强,能更好的起到应力吸收作用。本课题依托海阳一即墨高速公路,.
山东大学硕士学位论文同温度条件下基层底部应变存在差别,高温较大,低温较小,这与理论计算结果相符;基层的模量也会对应变有影响,模量越大,应变越大,这与理论计算结果吻合。通过对橡胶沥青进行路面性能试验、理论分析计算、检测数据分析和路面结构优化,说明橡胶沥青基层能起到很好的应力吸收作用,在反射裂缝方面具有独特的优势,完全可以作为一种良好的路面结构层进行推广应关键词:反射裂缝;;应力吸收;路面结构优化;光纤光栅传感器用。
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论文作者签名:逊导师签稳盎丞日期:趔剑论文作者签名:圈丝丝原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
山东大学硕士学位论文第一章绪论课题研究目的及意义半刚性基层承载力大、刚度大、模量高、板体性强、弯沉小,能为面层提供缝通常在通车不长时间就开始出现,这是导致高等级公路发生早期破坏的主要原破坏。差别仅在于有的高速公路水损坏现象严重,有的高速公路水损坏现象较轻。针对反射裂缝和水损坏两种半刚性基层沥青路面的早期破坏现象,采用橡胶层渗入的雨水迅速排除,减少流入半刚性基层的水量,从而减少或防止水对半刚乃至整个世界共同面临的环境问题。在沥青中加入废胶粉,能增强沥青的韧性,有效地吸附沥青中的油蜡,从而减少游离蜡的含量,使沥青的感温性下降,粘结将橡胶沥青用作大粒径透水混合料的胶结料,一方面能提高沥青与集料的粘附性,提高沥青混合料抗水损坏的能力;另一方面可以发挥橡胶沥青的优点,提本课题具有重要的工程应用价值和较高的理论和实践意义:梢约跎倜良好的平整度,鉴于半刚性基层的众多优点,目前我国新建的高等级公路大都是半刚性基层沥青路面。但是由于半刚性基层材料自身