[01088106]长大纵坡水泥路面抗车辙沥青加铺层结构与材料优化研究

主要技术内容： 1.长大纵坡水泥路面沥青加铺层力学行为分析针对长大纵坡水泥路面沥青加铺层的受力特点，分析旧水泥路面的处理方式、应力吸收层的设置以及沥青结构层层数对沥青加铺层受力的影响，确定合理的沥青加铺层结构。 2.抗车辙沥青混合料材料优化研究分别采用分级掺配方法和法国EME2设计方法进行不同类型加铺层沥青混合料材料优化设计，比较分析两类混合料的抗车辙性能，比选出适用于长大纵坡水泥路面沥青加铺层的混合料组成。通过对沥青混合料的高温稳定性、水稳定性及抗反射裂缝性能研究，提出适用于长大纵坡水泥路面抗车辙沥青加铺层沥青混合料的评价体系。 3.沥青混合料抗剪性能研究利用SST剪切机的恒高度频率扫描试验(FSCH)和恒高度重复剪切试验(RSCH)两种试验模式对不同类型沥青混合料的抗剪性能进行评价分析。通过FSCH分析沥青结合料对沥青混合料抗剪性能的影响，建立沥青混合料复数剪切模量主曲线，研究不同类型沥青混合料高低温条件下的抗剪性能；通过RSCH分析不同沥青混合料高温抗变形能力。在此基础上，研究提出加铺层沥青混合料车辙预估模型，为加铺层结构抗车辙性能的预估提供有效途径。 4.层间粘结材料研发与性能验证通过正交试验研究不同组成材料及其掺量对改性乳化沥青技术性能的影响，在其基础上，开发出性能优异的高粘SBS改性乳化沥青。针对普通乳化沥青、SBR改性乳化沥青、硬质乳化沥青和研发的高粘改性乳化沥青粘层材料，通过直接剪切和直接剪切疲劳试验，对比分析其抗剪强度和剪切疲劳性能，验证所研发的层间粘结材料的性能。 5.长大纵坡水泥路面沥青加铺层结构组合研究通过静态蠕变试验、复合小梁疲劳弯曲试验对不同沥青加铺层结构组合进行抗永久变形性能及抗疲劳性能对比研究，优选出平衡高温稳定性能及抗疲劳性能的最佳加铺层结构组合。 授权专利情况： 根据项目研究成果，获得授权发明专利2项，授理发明专利1项。 技术经济指标： 完成了长大纵坡水泥路面沥青加铺层结构力学行为分析，并推荐合适的旧水泥混凝土路面处理方式和沥青加铺层结构层数；推荐了适用于长大纵坡水泥路面抗车辙沥青加铺层的沥青混合料，并提出相应的评价体系；对沥青混合料抗剪性能进行评价，建立初步的车辙预估模型；研发了性能优良的适用于长大纵坡水泥路面沥青加铺结构的高粘改性乳化沥青；通过综合技术性能及性价比分析，推荐了最佳的沥青加铺层结构组合。 应用推广及效益情况： 该项目研究成果在福建浦城205国道“白改黑”路面工程、南平市2016年国省道路面改造等工程中得到成功应用，有效解决了长大纵坡水泥路面沥青加铺层抗车辙技术难题。项目研究结果不仅能大大降低工程养护成本，具有较高的经济效益，同时能长久地保持道路高水平的服务质量，避免了养护改造过程中造成的交通中断或对交通服务水平的影响，因此，也具有显著的社会效益。