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透水路面材料和路基的实验研究

作　者: 郭金波
导　师: 丁向群; 张巨松
学　校: 沈阳建筑大学
专　业: 材料学
关键词: 透水路面 SBS 废胶粉改性沥青土基玻纤格栅
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

透水路面是一种生态型环保路面,在保证良好路用性能的同时,又具有透气透水、吸声降噪、提高汽车行驶的安全性和舒适性等优点,使得透水路面的的生态性能日益受到重视,有着广阔的应用前景。本文围绕透水路面材料研究了:SBS、废胶粉的掺入对沥青高、低温性能、耐老化性能以及透水混合料力学性能的影响;透水混凝土的抗冻性、土基冻融循环后的承载力以及玻纤格栅对透水路基承载力的改善效果。对掺入不同掺量的SBS、废胶粉、以及两者复合的改性沥青性能进行对比实验研究;并对改性效果优异的改性沥青的透水混合料的力学性能进行了测试。研究表明:当单掺SBS改性时,4% SBS用量的改性沥青应用于开级配沥青磨耗层中即能满足标准要求;SBS废胶粉复合改性时,SBS可以减少到2%~3%,废胶粉掺量在10%~15%即可。单掺SBS4%的改性沥青的力学性能和变形能力最优,而复合2%SBS和10%废胶粉的改性沥青比单掺15%废胶粉的改性沥青优异。通过老化后延度、残留针入度比、软化点增值三个指标评价了改性沥青的耐老化性。研究表明:在一定范围内,随着废胶粉掺量的增加,改性沥青的耐老化性是逐渐增强的。单掺4%~5%SBS改性沥青的耐老化性比单掺5%~15%废胶粉改性沥青好。2%~3%SBS复合了10%废胶粉的改性沥青的耐热老化性能优于单掺4%~5%SBS改性沥青。模拟外界冻融环境测试透水混凝土的抗冻性;不同含砂量的土经过10次冻融循环后的承载力;模拟真实路基结构,在透水路基的不同位置加入玻纤格栅,测试了抗折强度和抗压强度。研究表明:冻融循环超过30次后,透水混凝土的质量损失迅速增加;经过10次冻融循环后,不同含砂量的土基的承载力均有所下降,含砂量大于62.5%的土基还有一定的承载力,而含砂量为30%的土基几乎没有承载力。格栅加入水泥稳定试件中使试件的抗折强度最大能提高34.4%;加入水泥稳定和土基中间使试件的抗折强度最大能提高82.9%;加入土基后土基抗压强度最大可提高81.8%。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-19
  1.1 透水路面的分类  9
  1.2 国外研究现状  9-13
    1.2.1 透水水泥混凝土  9-10
    1.2.2 改性沥青及透水混合料  10-13
  1.3 国内研究现状  13-16
    1.3.1 透水水泥混凝土  13-15
    1.3.2 改性沥青及透水混合料  15-16
  1.4 研究透水路面的意义  16-17
    1.4.1 保护地下水资源  16
    1.4.2 吸声降噪  16-17
    1.4.3 缓解城市“热岛”效应  17
    1.4.4 水体净化及缓解地表径流  17
  1.5 本研究的目的和内容  17-18
    1.5.1 研究的目的  17
    1.5.2 研究的主要内容  17-18
  1.6 展望  18-19
第二章原材料及实验方法  19-27
  2.1 原材料  19-21
    2.1.1 改性沥青的原料  19
    2.1.2 透水沥青混合料的原料  19-20
    2.1.3 透水混凝土的原料  20-21
    2.1.4 大孔隙水泥稳定碎石的原料  21
  2.2 试件制备  21-23
    2.2.1 改性沥青的制备  21-22
    2.2.2 透水沥青混合料的制备  22
    2.2.3 透水混凝土的制备  22-23
    2.2.4 大孔隙水泥稳定碎石的制备  23
  2.3 实验方法  23-27
    2.3.1 改性沥青实验测试方法  23-25
    2.3.2 透水沥青混合料实验的测试方法  25
    2.3.3 透水混凝土抗冻性的测试  25
    2.3.4 不同含砂率冻融循环后的承载力测试  25-26
    2.3.5 不同加筋位置透水路基承载力的测试  26-27
第三章改性沥青及其透水混合料的性能  27-32
  3.1 改性沥青的高温稳定性  27-29
    3.1.1 不同SBS、废胶粉掺量的改性沥青的软化点、针入度  27-28
    3.1.2 不同SBS、废胶粉掺量的复合改性沥青的软化点、针入度  28-29
  3.2 改性沥青的低温延度  29-30
    3.2.1 不同 SBS、废胶粉掺量的改性沥青低温延度(5℃)  29-30
    3.2.2 不同SBS、废胶粉掺量的复合改性沥青低温延度(5℃)  30
  3.3 透水沥青混合料的马歇尔稳定度  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章改性沥青抗老化性能  32-35
  4.1 不同 SBS 掺量的改性沥青抗老化性  32-33
  4.2 不同废胶粉掺量的改性沥青抗老化性  33
  4.3 不同 SBS、废胶粉掺量的复合改性沥青抗老化性  33-34
  4.4 本章小结  34-35
第五章透水路基抗冻性及改善其路用性能  35-40
  5.1 抗冻性能  35-37
    5.1.1 透水混凝土抗冻性  35
    5.1.2 冻融循环后土基(饱水)的承载力  35-37
  5.2 加筋水泥稳定碎石抗折强度  37-38
  5.3 加筋土抗压强度  38-39
  5.4 本章小结  39-40
第六章结论  40-41
参考文献  41-44
作者简介  44
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文  44-45
致谢  45-46

透水路面材料和路基的实验研究

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