重載交通混合式基層瀝青路面超高溫性能研究.pdf

1、車轍是瀝青路面的一種主要病害，尤其是重載交通和高溫地區(qū)的瀝青路面車轍損壞現(xiàn)象更趨嚴(yán)重?；诖耍疚囊劳猩綎|交通科技項(xiàng)目“重載交通半剛?cè)嵝曰鶎訛r青路面超高溫性能與改性機(jī)理研究”，以山東省高速公路廣泛采用的大粒徑透水性瀝青混合料柔性基層與半剛性基層組合的混合式基層瀝青路面為研究對(duì)象，通過將布敦巖瀝青及抗車轍劑分別作用于瀝青中、下面層進(jìn)行高溫改性，借助疊加的高溫改性作用來提高混合式基層瀝青路面的抗車轍能力，使路面在重載交通條件下達(dá)到超強(qiáng)的高溫

2、性能。
　　論文在文獻(xiàn)資料收集及國內(nèi)工程調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用室內(nèi)試驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬的方法系統(tǒng)研究了高溫改性材料（布敦巖瀝青、PR抗車轍劑）改性瀝青混合料的路用性能及力學(xué)特性;基于粘彈性理論與非線性有限元方法的重載交通混合式基層瀝青路面車轍預(yù)估;高溫狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)下的重載交通混合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的對(duì)比分析。
　　研究獲得的主要結(jié)論:
　　(1)基于SBS與PR抗車轍劑復(fù)合改性中面層AC-20的高溫性能、低溫

3、性能、水穩(wěn)定性及工程經(jīng)濟(jì)性，確定PR抗車轍劑的合理用量為2.7‰。
　　(2)BRA改性瀝青Superpave-25的高溫性能得到明顯改善，水穩(wěn)定性略有提升，但低溫性能略有下降;SBS+PR復(fù)合改性AC-20與SBS改性瀝青AC-20相比，高溫性能得到顯著改善，水穩(wěn)定性和低溫性能有所下降，但均滿足規(guī)范要求。
　　(3)建立了BRA改性瀝青Superpave-25、70號(hào)瀝青Superpave-25、SBS+PR復(fù)合改性AC-

4、20、SBS改性瀝青AC-20等7種瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量主曲線。
　　(4)在各級(jí)荷載水平與軸載作用次數(shù)下，中、下面層改性的瀝青路面車轍深度均小于未改性瀝青路面。
　　(5)研究發(fā)現(xiàn)永久變形隨著軸載作用次數(shù)（交通量）的變化規(guī)律與瀝青混合料的蠕變曲線反映的規(guī)律類似。改性瀝青路面結(jié)構(gòu)的變形在各級(jí)軸載作用次數(shù)的變形均明顯小于未改性的瀝青路面，且變形速率總體也較未改性的平緩。
　　(6)建立了改性瀝青路面車轍發(fā)展深度與軸載作用

5、次數(shù)之間的預(yù)估方程，據(jù)此方程可以推斷，兩種瀝青路面的車轍均達(dá)到臨界深度15mm時(shí)，改性瀝青路面較未改性瀝青路面發(fā)生的時(shí)機(jī)延緩了約是未改性路面發(fā)生時(shí)機(jī)的0.7～0.9倍。
　　(7)在高溫狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)下，中、下面層改性的瀝青路面結(jié)構(gòu)各個(gè)計(jì)算指標(biāo)（路基豎向壓應(yīng)變、瀝青層剪切應(yīng)力、瀝青層底水平拉應(yīng)變、瀝青分層層頂豎向壓應(yīng)力、基層層底水平拉應(yīng)力）較未改性瀝青路面均有所減小。中、下面層高溫改性有利于提高瀝青層與基層的疲勞壽命，降低各瀝青層