冻雨冰雪极端气候的沥青混合料抗水损害性能研究
  • 【摘要】

    2008年我国南方20省遭受了雪、冰、冻雨等极端气候灾害.极端天气对道路工程产生了很大影响,降低路面性能和服务功能,导致道路基础设施损坏.我国95%以上的干线公路和高速公路是沥青路面结构类型.雪、冰、除雪剂(融雪剂)等的循环作用将导致路面的冻融、冻胀和沥青的加速老化,渗水反复冻融导致沥青路面出现松散、坑槽等沥青路面水损害现象.由于此种水损害对沥青混合料的影响是多层面、多角度的,本项目引进设计新方法... 展开>>2008年我国南方20省遭受了雪、冰、冻雨等极端气候灾害.极端天气对道路工程产生了很大影响,降低路面性能和服务功能,导致道路基础设施损坏.我国95%以上的干线公路和高速公路是沥青路面结构类型.雪、冰、除雪剂(融雪剂)等的循环作用将导致路面的冻融、冻胀和沥青的加速老化,渗水反复冻融导致沥青路面出现松散、坑槽等沥青路面水损害现象.由于此种水损害对沥青混合料的影响是多层面、多角度的,本项目引进设计新方法来分析研究冰盐对沥青混合料的水破坏作用.本文选择从材料和级配结构入手,选择掺加1%消石灰的AC-13、美国德克萨斯州研发的CAM(Crack Attenuating Mixes)和我国常见的面层结构形式AC-13C进行研究.其主要包括以下三个方面:首先,融雪剂多为氯盐,对沥青路面和周围环境有破坏作用.借鉴传递现象学科中Fick第二扩散定律,建立有关氯离子的扩散模型.以此来分析极端气候条件下,冰盐对沥青路面水损害的破坏作用.其次,针对路面要抵抗低温和强降水的特点,对沥青混合料级配进行优化设计,以期达到使混合料既密实、空气率小,又具有高温抗永久变形能力的目的,通过测试马歇尔试件体积指标,确定了不同沥青混合料的最佳油石比.同时三种类型沥青混合料均满足我国《公路沥青路面施工规范》的要求.最后,针对冻雨冰雪气候条件对沥青混合料路用性能检测,主要包括水稳定性试验、低温抗裂试验、车辙试验和抗滑性能试验等.对比结果表明掺有消石灰的AC-13h具有较好的水稳定性且其他方面性能优良;虽然CAM在高温性能和抗滑性能上稍微逊色,但是CAM-13具备较好的密水性,具有良好的抗水损害和低温抗裂的能力.这种新型的沥青混合料需要更多的实体工程检验,具备广阔的推广应用价值. 收起<<

  • 【作者】

    曲超 

  • 【学科专业】

    道路与铁道工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    长沙理工大学

  • 【导师姓名】

    李闯民

  • 【学位年度】

    2010

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    沥青路面%极端气候%氯离子扩散%配合比设计%水稳定性%路用性能BISAR