灌浆式半柔性路面材料设计方法与使用性能研究

摘要

半柔性复合路面是在大空隙沥青混合料基体中灌入水泥砂浆，而形成的一种“柔中带刚”的路面结构。这种路面结构的特点是兼具沥青混凝土路面的“柔性”和水泥混凝土路面的“刚性”，水泥砂浆的灌入导致原来的开级配沥青混合料“骨架-空隙”结构变为“骨架-密实”结构，使得路面的路用性能有了较大改变。　　本文在目前国内外研究的基础上，通过大量试验及理论分析，尽可能全面地研究了半柔性混合料的设计方法、试件成型参数及路用性能等。使用正交设计法，研究了配合比各因素对基体沥青混合料影响规律，评价指标为空隙率、稳定度、析漏和浸水飞散，获得了基体沥青混合料的最优配合比。水泥砂浆是影响半柔性复合路面性能的关键因素，其灌浆参数、砂浆配合比等对半柔性路面的路用性能有重要影响，本文采用正交设计法对水泥砂浆配合比进行研究，评价指标为流动度、抗折强度(3d)和抗压强度(3d)，最终得到P.O42.5R和Densit两种水泥砂浆各自的最优配比。经过反复试验，提出了半柔性试件的成型方法，重点是水泥砂浆的灌注方法，并对成型后的半柔性试件的空隙率和砂浆灌入率进行计算，证明了本文半柔性试件成型方法是可行的。　　本文的研究重点是半柔性复合路面的路用性能。经过大量试验可知，半柔性混合料在高温性能、水稳定性以及疲劳性能方面均要优于普通沥青混合料，低温抗裂性能略有降低，但可以满足路用性能的使用要求。水泥砂浆的类型对半柔性混合料的路用性能有较大影响，本文所研究的两种水泥砂浆半柔性混合料在性能方面各有优劣。其中，Densit型混合料的水稳定性和低温抗裂性要优于P.O42.5R型混合料，而在高温性能以及耐疲劳性能方面，P.O42.5R型混合料展现出了优势。

目录

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第1章 绪论

1.1问题的提出

1.2研究的目的、用途及意义

1.3国内外研究现状

1.4.1主要研究内容

1.4.2 论文技术路线

第2章 半柔性路面基体沥青混合料设计

2.1 基体沥青混合料设计要求

2.2原材料性能检测

2.3 级配设计

2.3.1 常用的级配设计方法介绍

2.3.2级配设计

2.3.3大空隙基体沥青混合料试件空隙率测试

2.3.3 最佳配合比选定

2.4 本章小结

第3章 半柔性路面水泥砂浆配合比设计

3.1 普通硅酸盐水泥和Densit水泥的基本性能对比

3.2 半柔式复合路面用水泥砂浆配合比设计

3.2.1 水泥砂浆评价指标探讨

3.2.2 正交法设计水泥砂浆配合比

3.3.1 测试方法

3.3.2 测试数据处理

3.3.3 水泥砂浆配合比的确定

3.4 本章小结

第4章 半柔性混合料试件成型方法研究

4.1 半柔性试件成型方法

4.1.1马歇尔试件及车辙试件成型

4.1.2水泥砂浆制备

4.1.3灌浆方法

4.2半柔性试件空隙率及砂浆灌入率

4.2.1半柔性试件空隙率

4.2.2砂浆灌入率

4.3 本章小结

第5章 半柔性复合路面的路用性能研究

5.1.1 高温性能评价指标分析

5.1.2 汉堡车辙试验（HWTT）数据处理方法研究

5.1.3 试验及结果分析

5.2 半柔性混合料的水稳定性

5.2.1 浸水马歇尔试验

5.2.2 冻融劈裂试验

5.2.3 MIST沥青路面抗水损害性能试验

5.3 半柔性混合料的低温抗裂性能

5.3.1 试验及数据分析

5.3.2 半柔性试件开裂形式探讨

5.4 半柔性混合料的耐疲劳性能

5.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果