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《长沙理工大学》 2007年
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沥青路面夹层抗裂及粘结性能研究

张志勇  
【摘要】: 反射裂缝和层间剪切滑移是半刚性基层沥青路面的常见病害,反射裂缝和层间剪切滑移的出现不仅影响路面的美观和行车舒适性,更重要的是大大的缩短了路面的使用寿命。在基面层之间设置柔性夹层能有效解决这些问题。论文通过力学分析和室内试验研究了几种夹层材料的路用性能及其施工工艺。 论文应用疲劳断裂力学理论与方法对半刚性基层反射裂缝机理进行分析,提出反射裂缝尖端应力强度因子的计算方法并运用ansys软件分析在车辆荷载、温度荷载和耦合荷载作用下薄夹层参数变化对裂缝尖端应力强度因子的影响。分析结果显示薄夹层对裂缝尖端应力强度因子有较好的消散作用,能够抑制或者延缓反射裂缝扩展。在选择适宜的抗裂性指标之后,论文进行相关室内试验比较胶粉沥青、SBS沥青、环氧沥青和乳化沥青夹层的低温抗裂性能。试验结果表明,胶粉沥青和SBS沥青具有良好的抗裂性能。 论文对夹层的粘结性能进行研究:依据粘结强度理论,提出影响夹层粘结强度的影响因素;设计夹层水稳性试验,提出水稳定性指标;通过力学计算比较面层模量、基层模量、基面层模量比、基层厚度和面层厚度对层间剪应力的影响;通过计算提出抗剪强度指标,参照桥面铺装标准提出抗拉强度指标;采用剪切试验和拉拔试验对胶粉沥青、SBS沥青、环氧沥青和乳化沥青夹层的粘结性能进行对比研究——确定四种夹层材料的最佳用量,分析温度、浸水、正压力等因素对夹层抗剪和抗拉强度的影响;采用抗渗试验检验夹层的抗渗性。试验结果说明,胶粉沥青、SBS沥青和环氧沥青具有良好的粘结性能,胶粉沥青和SBS沥青尤其突出。 论文研究了夹层的施工工艺,提出了优化的施工流程,并对试验路的使用效果进行了评价。最终建议采用胶粉沥青或SBS沥青作为沥青路面柔性夹层材料。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U416.217

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