再生沥青混合料路面材料及结构研究

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1、万方数据6．3．1郑州市交通荷载轴次分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯636．3．2沥青路面结构层层底拉应变计算值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯646．3．3不同轴载等级、温度区间下的材料疲劳寿命计算值⋯⋯⋯⋯⋯⋯656．3．4沥青路面结构累积损伤度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯666．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一68第七章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。707．1本文主要研究成果和结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一707．

2、2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．72致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯74攻读学位期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．77VI万方数据第一章绪论1．1研究背景及研究意义弟一早三百比随着国民经济的飞速发展，我国在公路建设领域取得了令人瞩目的成就，交通运输部公布的((2013年公路水路交通运输行业发展统计公报》显示，2013年末全国公路总里程435

3、．62万公里，EI二2012年末增加11．87万公里。据统计，国内90％以上的高速公路和一级公路采用沥青路面[1】。高等级公路的设计使用寿命一般为15年左右，但是，由于交通量大，重载超载车辆较多，我国很多高等级公路在服役10年左右，甚至更短的时间内就出现明显的车辙、表面松散及裂缝等损害。如果没有足够的人力物力用于现有道路的维护保养，将使路况迅速恶化，影响交通，最终不得不采取较昂贵的修复措施以恢复道路的性能【2】。现在，我国很大一部分高等级公路都已经进入大修期，据估算，我国每年大约有3．5万公里的高等级

4、路面需要翻修【3】，目前，翻修普遍采用的方式为铣刨旧路面，加铺新面层，这势必产生大量的废旧沥青混合料。以平均翻修厚度10cm，取路面宽度平均10m计算：我国每年因路面翻修产生的废旧沥青混合料体积就达到35000m3。对于这些被铣刨下来的相当体积数量的旧沥青混合料而言，倘若仅仅采用抛弃的处理方式，不光会导致大量的土地被占用，还会污染周边环境；另外，我国优质沥青极为匾乏，随意丢弃这些废旧沥青混合料也是对资源的很大浪费；拌制新沥青混合料所需的大量石料也必须重新开采，这样又会带来植被破坏、水土流失等严重的生态

5、问题。现下，石油这种非可再生资源逐渐减少，而人们保护环境的意识逐渐增强，废旧沥青混合料(RAP)再生利用研究作为一项能在道路建设中实现可持续发展的重要工作越来越被人们重视。RAP再生利用技术，是将已经不能满足使用性能的旧沥青路面，经过翻挖、回收、破碎、筛分，和新集料、新沥青以适当方式配合，经重新拌制形成具有合格性能的再生沥青混合料，用于路面坑槽修补、铺筑路面面层或基层的整套工艺技术【l】，该技术的合理应用可以实现沥青和石料的循环利用，变废为宝，降低工程造价，节约资源；同时，缓解了废旧沥青混合料的堆放对

6、周围环境的污染。美国联邦公路局对厂拌热再生的效益分析表明【4】，再生技术应用后材料费可节约53．4％，降低造价约25％，我国上世纪八十年代的工程经验得出的结论与此相符。RAP再生利用是公路科技中对可持续发展要求的重要体现，己成为当代公路建设中的重大科学技术之一。长久以来，疲劳性能、高温稳定性及水稳定性是沥青混合料及沥青路面工程万方数据重庆交通大学硕士毕业论文研究中的重要方向。再生沥青混合料可以看作是一种较为特殊的沥青混合料，由于其中含有一定比例的旧混合料，这部分老化了的旧料会对再生混合料的上述性能产生

7、一定的影响，所以再生沥青混合料的疲劳性能、高温稳定性及水稳性能也必然是研究重点。目前，国内外对再生混合料本身的材料疲劳性能，高温稳定性及水温性等做了很多研究，研究结果表明，在严格控制再生技术指标的情况下，再生混合料的疲劳性能较新混合料差别不大，永久变形性能能得到一定程度的提高。沥青路面的使用环境复杂，主要受气候、交通荷载等因素的综合影响，国内外开展过大量的不同外界因素耦合作用下的沥青路面的疲劳性能、永久变形性能研究，但这些研究针对的对象大都是新拌沥青混合料，再生沥青混合料在这方面的研究相对较少。为了研

8、究再生沥青混合料在实际路面结构中的疲劳及永久变形性能，本文依托“郑州市东绕城公路旧路改造工程”项目，调查郑州地区气象资料和交通荷载情况，分别进行再生沥青路面温度分布研究和交通荷载分布研究；通过室内试验对再生沥青混合料进行不同荷载条件、温度条件下的间接拉伸试验，研究其疲劳性能；再生沥青混合料路面温度分布研究、交通荷载分布研究完成后建立再生沥青混合料路面的结构有限元模型，路面结构下面层层底应变进行计算分析，预估再生沥青混合料路面的疲劳寿命，与新拌沥青混合料进