沥青冷再生混合料性能与路面结构研究
发布时间：2023-08-08 16:40
随着经济建设的不断推进,我国公路建设行业得到了迅速发展,新建成并开通的公路里程数大大增加。但与此同时大量建成很久、使用时间很长的公路已达到设计使用年限,行车舒适性和安全性降低,所以“十二五”后我国公路发展阶段已由以建设为主转为建养并重。公路养护时代的来临预示着路面翻修养护过程中将会产生大量沥青废料,若加以回收处理,再生后重新用于路面铺筑,将带来显著的经济、社会和环境效益。因此,有必要对沥青路面废料的循环利用和再生路面结构进行研究。本文以平朔线路面改造工程为依托,开展沥青冷再生混合料和设再生层路面结构的研究,主要研究内容如下:(1)对平朔线试验路段的原路面结构、交通量以及路面主要病害进行了调查和分析,总结了原路面主要病害的产生原因;对旧沥青路面再生所需的原材料进行了性能检测,分析了乳化沥青再生混合料强度形成机理,并提出了路面结构维修方案。(2)本文对沥青冷再生混合料的设计方法和设计步骤进行了研究,重新设计矿料级配,进行相关试验确定再生混合料的最佳液体含量、最佳乳化沥青用量;在配合比设计的基础上进行了再生混合料的强度特性、高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能的研究。(3)利用ABAQUS建立...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外沥青再生技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 原材料性能检测与路面结构维修方案
2.1 依托工程
2.1.1 原路面概况
2.1.2 交通量调查
2.1.3 路面典型病害分析
2.2 原材料性能检测
2.2.1 乳化沥青
2.2.2 RAP
2.2.3 新集料
2.2.4 水泥
2.3 再生混合料强度形成机理分析
2.3.1 乳化沥青机理
2.3.2 乳化沥青与RAP的作用机理
2.3.3 水泥-乳化沥青冷再生混合料强度形成机理
2.4 路面结构维修方案
2.5 本章小结
3 冷再生混合料设计及路用性能研究
3.1 再生混合料设计方法
3.1.1 国外再生混合料设计方法
3.1.2 国内现行规范设计方法
3.2 冷再生混合料配合比设计
3.2.1 再生混合料配合比设计流程
3.2.2 再生混合料矿料级配设计
3.2.3 最佳液体含量的确定
3.2.4 最佳乳化沥青用量的确定
3.2.5 设计级配的性能验证
3.2.6 配合比设计结果
3.3 再生混合料路用性能研究
3.3.1 强度特性
3.3.2 高温稳定性
3.3.3 水稳定性
3.3.4 低温抗裂性
3.4 本章小结
4 设再生层路面结构力学响应分析
4.1 设再生层路面结构设计方法
4.1.1 弹性层状体系理论
4.1.2 设计指标与轴载换算
4.2 路面结构有限元计算模型的建立
4.2.1 路面结构和材料参数的确定
4.2.2 荷载作用方式
4.2.3 有限元模型的建立
4.3 设再生层路面结构受力分析
4.3.1 轴载的影响
4.3.2 水平力的影响
4.3.3 再生面层厚度的影响
4.3.4 再生面层剪应力回归分析
4.4 非均布移动荷载作用下路面结构响应分析
4.4.1 非均布移动荷载模型
4.4.2 移动荷载的施加
4.4.3 路面结构动力响应分析
4.5 本章小结
5 设再生层沥青路面车辙数值模拟分析
5.1 粘弹塑性理论
5.2 车辙数值计算模型
5.3 沥青路面温度场
5.3.1 基本理论与计算方法
5.3.2 温度场模型参数取值
5.3.3 温度场数值计算结果分析
5.4 车辙模拟结果分析
5.4.1 温度对路面车辙的影响
5.4.2 轴载对路面车辙的影响
5.4.3 轴载作用次数对路面车辙的影响
5.4.4 车速对路面车辙的影响
5.4.5 再生面层厚度对路面车辙的影响
5.4.6 基于灰色关联理论的影响因素分析
5.5 设再生层沥青路面车辙预估
5.5.1 车辙预估模拟方法
5.5.2 车辙计算的荷载作用时间
5.5.3 设计年限内车辙计算结果
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3840104
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外沥青再生技术研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
2 原材料性能检测与路面结构维修方案
2.1 依托工程
2.1.1 原路面概况
2.1.2 交通量调查
2.1.3 路面典型病害分析
2.2 原材料性能检测
2.2.1 乳化沥青
2.2.2 RAP
2.2.3 新集料
2.2.4 水泥
2.3 再生混合料强度形成机理分析
2.3.1 乳化沥青机理
2.3.2 乳化沥青与RAP的作用机理
2.3.3 水泥-乳化沥青冷再生混合料强度形成机理
2.4 路面结构维修方案
2.5 本章小结
3 冷再生混合料设计及路用性能研究
3.1 再生混合料设计方法
3.1.1 国外再生混合料设计方法
3.1.2 国内现行规范设计方法
3.2 冷再生混合料配合比设计
3.2.1 再生混合料配合比设计流程
3.2.2 再生混合料矿料级配设计
3.2.3 最佳液体含量的确定
3.2.4 最佳乳化沥青用量的确定
3.2.5 设计级配的性能验证
3.2.6 配合比设计结果
3.3 再生混合料路用性能研究
3.3.1 强度特性
3.3.2 高温稳定性
3.3.3 水稳定性
3.3.4 低温抗裂性
3.4 本章小结
4 设再生层路面结构力学响应分析
4.1 设再生层路面结构设计方法
4.1.1 弹性层状体系理论
4.1.2 设计指标与轴载换算
4.2 路面结构有限元计算模型的建立
4.2.1 路面结构和材料参数的确定
4.2.2 荷载作用方式
4.2.3 有限元模型的建立
4.3 设再生层路面结构受力分析
4.3.1 轴载的影响
4.3.2 水平力的影响
4.3.3 再生面层厚度的影响
4.3.4 再生面层剪应力回归分析
4.4 非均布移动荷载作用下路面结构响应分析
4.4.1 非均布移动荷载模型
4.4.2 移动荷载的施加
4.4.3 路面结构动力响应分析
4.5 本章小结
5 设再生层沥青路面车辙数值模拟分析
5.1 粘弹塑性理论
5.2 车辙数值计算模型
5.3 沥青路面温度场
5.3.1 基本理论与计算方法
5.3.2 温度场模型参数取值
5.3.3 温度场数值计算结果分析
5.4 车辙模拟结果分析
5.4.1 温度对路面车辙的影响
5.4.2 轴载对路面车辙的影响
5.4.3 轴载作用次数对路面车辙的影响
5.4.4 车速对路面车辙的影响
5.4.5 再生面层厚度对路面车辙的影响
5.4.6 基于灰色关联理论的影响因素分析
5.5 设再生层沥青路面车辙预估
5.5.1 车辙预估模拟方法
5.5.2 车辙计算的荷载作用时间
5.5.3 设计年限内车辙计算结果
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
本文编号：3840104
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