自应力弹性沥青混凝土除冰技术研究

论文摘要

近几年冬季,云南、贵州、四川等地凝冰灾害日益加剧;道路拥堵,给人们的日常生活带来很大不便和巨大的经济损失。本文就是在这样的一个背景下,并结合“十一五国家科技支撑项目”《云贵川高原潮湿山区抗凝冰技术研究》开展的研究工作。自应力弹性沥青混凝土,是用干法在沥青混合料中加入橡胶颗粒,使得混合料的弹性增大,橡胶颗粒大小不同造成了局部弹性大小不同,从而使冰层容易产生裂缝甚至破碎。这是一种新时代解决凝冰的新型道路类型。本文首先讲述了自应力弹性沥青混凝土的成型原理和除冰机理。橡胶颗粒加入到沥青混合料中时,会产生溶胀作用;大的颗粒作为骨料存在,小的颗粒会和沥青溶胀在一起,增大了混合料的粘结力。本文发现,自应力弹性沥青混凝土的回弹率与荷载的大小和试验温度高低成正比。然后,运用室内试验机器,对自应力弹性沥青混凝土进行各项马歇尔指标进行测定;同时,还测定了混凝土的路用性能,如高温稳定性、抗水损害性、抗老化性等。并发现此新型道路类型具有良好的路用性能。最后,本文在室内实验的基础上,提出了冰层破坏的评价方法,并分析了冰层破坏的影响因素。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题来源及研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 除雪主要方法
• 1.3.2 抗凝冰方法
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.5 技术路线
• 第二章 材料的基本性质及配合比原理
• 2.1 橡胶颗粒的基本性质
• 2.1.1 橡胶颗粒的生产工艺
• 2.1.2 橡胶颗粒的形状特性
• 2.1.3 橡胶颗粒的力学特性
• 2.1.4 橡胶颗粒的技术要求
• 2.2 沥青胶结料的选用
• 2.3 各种集料的基本要求
• 2.4 橡胶颗粒与沥青混合料的作用机理分析
• 2.4.1 沥青混合料强度理论
• 2.4.2 橡胶颗粒与沥青及矿料的作用原理
• 2.5 本章小结
• 第三章 自应力弹性沥青混凝土配合比设计
• 3.1 自应力弹性沥青混凝土参量的确定
• 3.1.1 橡胶颗粒的掺量、粒径的确定
• 3.1.2 混合料级配的原理
• 3.1.3 室内的拌合工艺
• 3.1.4 拌合温度和时间
• 3.1.5 室内压实技术
• 3.2 矿料级配类型的确定
• 3.3 自应力弹性沥青混凝土配合比设计
• 3.3.1 SMA-13 级配混凝土配合比设计
• 3.3.2 AC-13 型级配混凝土配合比设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 自应力弹性沥青混凝土路用性能研究
• 4.1 高温稳定性
• 4.2 低温性能
• 4.2.1 试验步骤
• 4.2.2 试验结果分析
• 4.3 水稳定性能
• 4.4 抗老化性能
• 4.4.1 引起橡胶老化的因素
• 4.4.2 橡胶老化试验方法
• 4.4.3 老化性能评价
• 4.5 本章小结
• 第五章 自应力弹性沥青混凝土荷载与应变的关系
• 5.1 不同温度下，应变与荷载大小的关系
• 5.1.1 自应力弹性沥青混凝土极限抗压强度的测定
• 5.1.2 不同温度、0.5Rc 压强下，试件的回弹率
• 5.1.3 不同温度下，模拟汽车荷载下的回弹率
• 5.2 数据汇总及分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 室内模拟破冰试验
• 6.1 自应力弹性沥青混凝土破冰机理
• 6.2 室内模拟破冰试验
• 6.2.1 影响破冰试验的因素
• 6.2.2 荷载大小对破冰效果的影响分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果