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1、分类号：U416.21710710-2012121207硕士学位论文蛭石在热阻路面中的应用研究杨凤雷导师姓名职称胡力群教授申请学位类别硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期2015年5月22日论文答辩日期2015年6月9日学位授予单位长安大学StudyonApplicationofVermiculiteintheThermalResistancePavementADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangFengleiSupervisor：P
2、rof.HuLiqunChang’anUniversity，Xi’an，China摘要沥青路面虽然得到了广泛应用，但其各种病害却为道路管理、交通运输造成了诸多障碍。车辙是最具损害性的病害之一，它不仅影响行车的舒适性、安全性，还会引起路面其他病害，缩短路面使用寿命。研究表明沥青路面车辙主要产生于中面层，其次是表面层和下面层，高温是车辙产生的直接诱因。因此，热阻路面应运而生，它是通过降低路面温度防治车辙的。本研究将保温材料——蛭石以不同形式用于沥青路面，以降低路面温度，减缓车辙的产生。首先将蛭石作为细集料掺入沥青混合
3、料中，将蛭石沥青混合料用于表面层，作为热阻表面层，以降低表面层内部和中面层的温度。为此，本研究用蛭石按一定比例分别替换SMA-13、AC-13两种混合料中的细集料，测试蛭石沥青混合料试件上下表面温度。得知，SMA-13中蛭石掺量为50%、100%时降温效果分别为3.5℃、6.0℃，AC-13中蛭石掺量为75%时，其降温效果已超过6.0℃。路用性能测试结果表明蛭石的掺入对SMA-13、AC-13路用性能都有不同程度的损害。最后得出结论：掺入蛭石的AC-13不能用于沥青路面，而SMA-13蛭石掺量在50%左右时，可用
4、于沥青路面作为热阻表面层。其次用蛭石沥青混凝土替换普通粘层，铺设于表面层和中面层之间作为热阻粘封层，以降低中面层温度。本研究采用层铺法将蛭石沥青混凝土铺设于两试件之间制成双层试件。测试双层试件上下表面温度，得知，蛭石热阻封层的厚度为3mm、5mm时，试件分别降低温度2.8℃、4.5℃，同时采用红外热成像仪验证了蛭石热阻封层的降温效果。检测双层试件层间抗剪强度，发现蛭石热阻封层厚度越厚、铺设层数越多层间抗剪强度越差。为保证层间粘结良好，本文建议蛭石热阻封层3mm厚为宜，且应单层铺设。最后本研究对蛭石热阻路面进行了经
5、济效益分析，在SMA-13混合料中掺入50%蛭石基本不改变其材料成本，而3mm蛭石热阻封层材料成本则高出普通粘层1.5倍。关键词：车辙,蛭石,热阻表面层,热阻封层,降温性能,路用性能,经济分析IAbstractAlthoughasphaltpavementhasbeenwidelyapplied,itsvariousdiseasescauseobstaclesformanagementandroadtransportation.Ruttingisoneofthemostdamagingdiseases,which
6、notonlyaffectsthedrivingcomfort,security,butalsoshortentheservicelifeofpavement.Researchshowsthattheruttingismainlyproducedinmiddlesurfacelayer,theninthefirstsurfacelayerandthebasesurfacelayer.Hightemperatureiscauseruttingdirectly.Therefore,thermalresistancep
7、avementarisesatthehistoricmoment,whichcontrolsruttingbyreducingthepavementtemperature.Thisstudywillapplytheheatpreservationmaterial-vermiculiteforasphaltpavementindifferentformstoreducepavementtemperatureandslowdowntheoccurrenceoftherutting.Firstly,vermiculit
8、eisusedasfineaggregatemixedwithasphaltconcrete,whichisusedasthefirstsurfacelayer.Asthermalresistancesurfacelayer,thevermiculiteasphaltconcretereducesinternalandsurfacetemperatureinthefirs
