论文部分内容阅读
近年来，随着我国交通行业的快速发展，高等级公路中大跨径水泥混凝土桥梁不断增多，车辙已经成为桥面铺装早期破坏中最严重的形式之一。对桥面铺装的病害研究及防治已经成为一个热门课题，高模量沥青混凝土（High ModulusAsphalt Concrete）具有优良的抗车辙性能，本文依托于甘肃省高速公路桥梁沥青混凝土桥面铺装关键技术研究课题，结合宝天高速天水过境段老虎沟特大桥的桥面铺装，将高模量复合改性沥青和沥青混合料，用于水泥混凝土桥梁沥青铺装层，从材料组成和路用性能、力学性能等方面对其进行系统研究，对提高我国水泥混凝土桥面铺装质量具有重要的现实指导意义。本文通过理论分析和室内试验，采用天然岩沥青和SBS改性沥青复配高模量复合改性沥青，寻找岩沥青最佳掺量，开展对复合高模量沥青混合料路用特性研究；探讨了高模量沥青混合料粘弹性性质变化规律；依托高速公路桥面铺装工程，提出了复合高模量沥青混合料桥面铺装施工工艺，主要研究内容包括：按不同的掺量比例加入成品SBS改性沥青中，提出了高模量复合改性沥青室内制备方法，通过对复合改性沥青基本性能和Brookfield表观粘度的研究，提出了复合改性沥青性能指标，确定了适宜的掺配比例范围。对不同掺量的复合改性沥青进行SHRP胶结料试验研究，采用PG高温等级、抗车辙因子、相位角、不同温度下布氏旋转粘度、RTFO老化前后性能变化等指标对复合改性沥青进行系统评价，绘制了粘温曲线。结合依托工程，采用最佳掺量的复合改性沥青和2个优选级配配制SUP-20高模量沥青混合料，对其高温稳定性，低温抗裂性，水稳定性和疲劳性能进行了系统评价；并对岩沥青SBS复合改性高模量沥青混合料和SBS改性沥青混合料的性能对比研究。参照国内相关规范和AASHTO规范，采用AMPT（简单性能试验机）对SUP-20高模量沥青混合料不同温度和荷载频率下的动态模量进行研究。分析了温度和荷载频率对动态模量和相位角的影响。确定了岩沥青SBS复合改性混合料的动态模量主曲线和时一温转化因子，对高模量沥青混合料的粘弹性性质进行了探讨。结合依托工程，提出高模量沥青混凝土桥面铺装现场改性工艺（干法）和施工指南，通过对现场高模量沥青混合料桥面铺装的取样性能检测，掌握了高模量沥青桥面铺装施工质量控制方法，为高模量沥青混凝土桥面铺装的推广应用提供了依据和参考。