【博士后】基于SAMPAVE抗裂结构层的混凝土路面沥青加铺技术研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：博士后　　学位授予单位：同济大学　　学位年度： 2008年　　如何控制混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的产生和发展是道路工程界面临的一大难题，本文在前期研究的基础上，对混凝土路面沥青加铺层反射裂缝产生机理、基于应力吸收层的沥青加铺层结构及材料、加铺层设计方法等进一步深入研究。主要取得以下研究成果：　　(1)从理论上探讨应力吸收层沥青混合料能减小沥青加铺层产生应力集中的机理。依据沥青路面线弹性断裂力学基本理论与有限元方法对应力吸收层反射裂缝的成因及扩展机理进行分析，研究了沥青加铺层厚度、应力吸收层模量与厚度、降温幅度及轴载等参数变化对加铺层荷载应力和温度应力的影响，通过力学分析揭示了旧水泥混凝土路面接缝和裂缝处应力吸收层能减小加铺层产生应力集中的原因。　　(2)研发了拥有自主知识产权的SAMPAVE特种改性沥青及混合料，采用SGC成型方法，进行SAMPAVE应力吸收层混合料配合比设计，并对应力吸收层沥青及混合料路用性能的进行分析，得出了应力吸收层特种改性沥青结合料的路用性能特点和其在应力吸收层中的作用效果与使用的合理性，以及应力吸收层混合料合理的矿料级配范围和具有优异的低温抗变形能力及抗疲劳性能。　　(3)在室内理想条件下采用大比例尺寸疲劳试验仪及MTS进行不同加铺层结构疲劳破坏的对比试验，通过模拟基于应力吸收层的沥青加铺层荷载型及温度型反射裂缝的产生、扩展过程，评价不同结构的沥青加铺层特别是应力吸收层结构抵抗反射裂缝的能力，并以此验证了理论计算结果，表明SAMPAVE应力吸收层是一种很好的延缓反射裂缝的新材料。　　(4)研究基于应力吸收层的沥青加铺层设计方法。在室内试验结果、结合理论分析及对试验路、沥青加铺层实体工程施工控制、使用状况的跟踪观测的基础上，提出了基于应力吸收层的沥青加铺结构设计方法。　　(5)采用研发的SAMPAVE应力吸收层混合料成功铺筑了试验路，并对试验路进行经济效益分析，表明该材料具有良好的经济效益和社会效益，为进一步推广SAMPAVE技术打下基础。　　

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