沥青路面结构耐久性分析.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流沥青路面结构耐久性分析.精品文档. 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：沥青路面结构耐久性分析学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日内容摘要沥青路面具有行车舒适、噪音低、养护快捷、对路基变形适应性强等优点，目前在世界各地被越来越广泛地采用。本文就沥青路面耐久性展开论述，首先分析了沥青路面耐久性影响因素。通过分析得知，影响沥青路面耐久性的内部因素有：沥青质量、矿料质量、混合料配合比、施工质量四个方面。外部因素主要有：沥青老化、水损害、疲

2、劳破坏、温度变化。在此基础上提出了沥青路面耐久性能改善措施。主要有沥青混合料的改性、优化混合料的配合比设计、沥青路面防排水设计等。关键词：路面耐久性；沥青矿料；疲劳破坏；沥青改性目 录内容摘要I引 言11 绪论21.1 问题的提出21.2 国内外研究现状21.2.1 国外研究现状21.2.2 国内研究现状31.3 本文主要研究内容42 沥青路面耐久性影响因素52.1 影响沥青路面耐久性的内部因素52.1.1 沥青质量52.1.2 矿料质量52.1.3 混合料配合比52.1.4 施工质量62.2 影响沥青路面耐久性的外部因素72.2.1 温度变化72.2.2 疲劳破坏72.2.3 水损害82.2

3、.4 沥青老化83 沥青路面耐久性能改善措施93.1 沥青混合料的改性93.1.1 物理改性93.1.2 化学改性93.2 优化混合料的配合比设计103.3 沥青路面防排水设计113.4 其它工艺123.4.1 热沥青处理法123.4.2 掺入水溶性微剂123.4.3 沥青道路基层封闭快速施工123.4.4 提高基层质量134 结论14参考文献15引 言近年来，我国公路事业发展迅猛，特别是高等级公路的发展更为迅速. 据统计，现有的高等级公路路面多以沥青混凝土路面为主，约占89%。沥青混凝土路面的设计使用年限为12-15年，但目前的情况是，在环境因素和重交通荷载的作用下，沥青路面在远未达到设计使

4、用年限前就较为普遍地出现不同程度的车辙和开裂等破坏现象，道路的使用寿命因此而大大缩短. 即使在发达国家，其沥青路面的损坏现象也相当严重. 在美国已铺的高等级公路中，沥青路面约占90%，用于铺筑沥青路面费用也高达100 亿美元，每年用于沥青路面维修的费用相当高1. 本文对沥青混凝土路面耐久性的影响因素进行了分析研究，提出了相应的提高沥青路面耐久性的措施。获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再

5、付款1 绪论1.1 问题的提出 在高速公路的路面结构中，沥青路面以其连续性好、行车平稳舒适、抗震性好、噪音小及维修方便等优点而得到广泛应用。虽然我国沥青路面修筑水平取得了长足的提高，但是不少高速公路的沥青路面使用不久就出现了各种早期病害。例如：炎热夏季在重载作用下形成车辙、推挤、拥包、波浪等永久性变形；在雨季及春融季节形成坑槽、松散、剥落、麻面等水损坏;路表抗滑性能的迅速下降以及局部龟裂等路面病害都在一些高速公路中陆续出现。对此，路面使用寿命受到普遍关注。随着公路建设的发展，交通量及交通荷载的增加，沥青路面在车辆荷载作用下的疲劳破坏也成为沥青路面的主要破坏形式之一。沥青混合料的疲劳寿命直接影响

6、沥青路面的使用寿命及使用性能，是决定沥青路面工程寿命周期成本的关键因素。沥青路面应具有抵抗温度，阳光、空气和水等各种因素综合作用的能力，即在这些因素作用下路面使用性能不至于很快恶化。当沥青路面抵抗温度、阳光、空气作用的能力较差时，沥青路面易失去粘性、变脆，在行车荷载和其它因素的作用下混合料内聚力消失，乃至于沥青与矿料脱离，使路面松散破坏。因此，沥青路面抵抗各种人为或天然因素作用的能力(即抗老化能力)，也是影响沥青路面使用寿命的重要方面。沥青路面的使用寿命取决于沥青混合料的耐久性，沥青混合料的耐久性包括沥青在各种因素交互时作用的抗老化性质、混合料的抗水损害能力和汽车荷载及温度变化反复作用下的耐疲

7、劳性能。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状沥青路面的耐久性问题是一个世界性的问题。从上个世纪六七十年代开始，国外就开始注意到沥青路面的水损害问题，60年代美国沥青协会(the Asphalt Institute)出版的沥青路面结构排水明确指出，导致路面早期破坏的首要外部因素是水。此后，美国全美公路合作研究计划(NCHRP)、美国公路规划和研究计划、美国战略公路研究计划和联邦公路局、加拿大运输协会(Transportation Association of Canada)、美国SHI冲路面长期使用性能研究专家组(LTPP Expen研oup)都对沥青路面水损害问题进行过专题研究，取得

8、了大量应用性成果。国外研究者对水损害的研究工作，主要包括水稳定性的影响因素、水损害的成因、评价水稳定性的试验方法以及如何对水损害进行控制和防治等方面。但由于沥青路面使用中所发生的水损害涉及因素很多，至今许多问题都没有得到令人满意的答案。1.2.2 国内研究现状 获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款1.3 本文主要研究内容路面的过早损坏意味着路面的耐久性不足。在当前我国高速公路建设持续

9、、快速发展的现实形势下，如何从我国已经建成的高速公路沥青路面建设和养护实践出发，研究解决沥青路面早期破损问题，提高路面结构耐久性，既是新建数万公里高速公路的现实需要，也是将来养护管理一个规模巨大的高速公路路网的潜在需求。本文在此背景下展开论述，主要内容如下：第一部分，绪论部分。论述了本文研究的背景、意义和研究现状以及本课题主要研究内容。第二部分，沥青路面耐久性影响因素。主要分影响沥青路面耐久性的内部因素和外部因素两部分进行论述。第三部分，沥青路面耐久性能改善措施。主要通过沥青混合料的改性、优化混合料的配合比设计、沥青路面防排水设计等几方面进行论述。2 沥青路面耐久性影响因素2.1 影响沥青路面

10、耐久性的内部因素2.1.1 沥青质量 沥青是由一些化学成份极其复杂的烃类，如环烷烃、芳香烃和这些烃类的非金属元素（氧、氮、硫）的衍生物等组成。沥青质量的优劣直接影响着沥青路面的使用性能。由于近年来道路交通量剧增，一般沥青材料的品质已不能满足更重交通的沥青路面结构的需要，从大量路面结构损坏原因的调查分析来看，路用沥青品质不良是其主要原因之一。由于国内石油品质及沥青炼制工艺流程的特点，大多路用沥青含蜡量高、延度小，温度敏感性强，使用这种沥青往往路面表层结构在远小于其使用寿命的年限内便出现损坏。沥青含蜡量高，会出现横向裂缝；沥青粘度低，劲度低，抗车辙能力弱；温度敏感性高的沥青路面易开裂。2.1.2

11、矿料质量2.1.3 混合料配合比2.1.4 施工质量2.2 影响沥青路面耐久性的外部因素2.2.1 温度变化当沥青经受低温和温度突变的综合作用，其产生的应变不能通过粘滞流动得到松弛时就产生内应力，内应力超过沥青抗拉强度时，就导致沥青路面开裂，产生温度裂缝。沥青路面的温度裂缝主要与环境温度有关，其特征是路面每隔一定距离出现横向开裂。温度裂缝主要有两种形式：（l）低温收缩或称低温裂缝，在冬季，随着温度下降，沥青材料愈来愈硬并开始收缩，在有约束的沥青层内产生的温度应力超过其抗拉强度时，造成了沥青面层的开裂. （2） 温度疲劳开裂，这种裂缝主要发生在太阳照射强烈、昼夜温差大的地区，在沥青面层中产生较大

12、的温度应力。这种温度应力反复作用，导致沥青面层老化并产生疲劳开裂。其中最主要的是低温开裂。一般将低温引起的开裂称为低温开裂；特征是：破裂面既通过砂浆层内，又部分地通过矿料颗粒内。低温开裂的力学原理较简单，当温度低到某一值时，沥青混凝土路面中产生的拉应力，等于这一温度下混合料的抗拉强度时，在路表面产生微裂缝，当受到另一温度循环作用时，裂缝沿层厚方向扩展。在适中温度下的温度循环也可能引起温度疲劳开裂。在每天的温度循环中，温度应力在夜间达到最大而在白天降低。由于温度循环开裂发生比低温开裂温度高的情况下，路面中应力一般远低于该温度下的温度强度，因而破坏并不是立即发生，而是在一定时期内产生，这类似于交通

13、荷载产生的应变引起疲劳开裂。表2-2 沥青混合料在不同温度下的模量沥青混合材料类型回弹模式/MPa152060改性沥青Sup-20（石灰岩）1720880300重交沥青Sup-25（石灰岩）255010604002.2.2 疲劳破坏获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款2.2.3 水损害2.2.4 沥青老化3 沥青路面耐久性能改善措施3.1 沥青混合料的改性沥青混合料的改性可以通过化学

14、或物理的方法进行。物理改性技术包括塑料格栅、土工布等加强路面结构力学性能的技术，化学改性技术主要是使用外掺剂。3.1.1 物理改性 塑料格栅在沥青路面结构工程中的应用是一种物理改性，它要求所用塑料的力学性质与沥青混合料相协调，保证格栅的抗拉强度得到发挥，使沥青结构层在模量少量增加的同时，大幅度提高抗拉强度，从而获得了沥青结构层最不容易提高的力学特性韧性。在路面结构工程中应用格栅不仅可使车辙减少50，有效地防治反射裂缝，还可使疲劳裂缝发生时间推迟19倍。为防止反射裂缝的产生，可在旧路上铺设土工布，使旧路面与沥青混合料隔离，但此法也只能延缓裂缝的产生，而且受施工质量影响较大，容易产生水平移动形成推

15、挤、拥包等各种病害。3.1.2 化学改性获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款3.2 优化混合料的配合比设计（1）采用合理的S型矿料级配。（2）严格控制设计空隙率。3.3 沥青路面防排水设计获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上的受他们剥削，

16、所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款3.4 其它工艺针对城市道路维修工程量小，要求维修及时的特点，目前国内外有多种具针对性的维修工艺。3.4.1 热沥青处理法 3.4.2 掺入水溶性微剂3.4.3 沥青道路基层封闭快速施工 3.4.4 提高基层质量4 结论沥青路面具有行车舒适、噪音低、养护快捷、对路基变形适应性强等优点，目前在世界各地被越来越广泛地采用。本文就沥青路面耐久性展开论述，主要内容如下：获取完整word格式文档或者论文代写请联系：QQ 248173788电话 13933636770我们是在校研究生，同时也一直写各个专业的奥鹏论文，直接跟我们联系，省去了找他们代写网站上

17、的受他们剥削，所以我们代写价格最便宜，我们承诺您可以通过之后再付款参考文献1 沈金安高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策人民交通出版社，20042 沈金安沥青与沥青混合料路面性能人民交通出版社，20013 李剑，郝培文消石灰改善沥青混合料抗剥离性能研究公路，2004(5).4 张宏超，孙立军沥青混合料水稳定性全程评价方法研究同济大学学报，2002(4).5黄继成，周翔，黄彭沥青玛蹄脂碎石混合料的系统设计和施工工艺同济大学学报(自然科学版)，2006(1).6 葛折圣，黄朝晖，黄晓明沥青混合料疲劳性能的影响因素分析公路交通科技，2002，19(6).7 公路沥青路面施工技术规范(yrG F402004)中华人民共和国交通部发布，20048 武和平高等级公路路面结构设计方法人民交通出版社。19999 杨群.高速公路沥青稳定基层结构与设计方法研究.东南大学，2001.10 张登良.沥青路面.,北京: 人民交通出版社，1998.