沥青路面就地热再生养护技术研究与应用

【摘要】：我国从90年代以来,一直在大量修建高等级公路,造成沥青、砂石等筑路资源紧缺,同时因开采这些筑路资源导致森林植被减少、水土流失、空气污染等生态环境问题。按照每10年左右就进行一次大中修的规律,我国很多沥青路面已经进入大中修阶段。因传统的维修方式面临维修成本高,施工周期长,严重影响现有交通,同时翻修后的旧沥青路面材料处理困难,易造成资源浪费、污染环境等问题。而沥青路面就地热再生技术作为沥青再生技术的一种,是解决上述难题的理想方法。但这项技术在我国起步比较晚,重视程度不高等原因,导致在实际工程中应用较少。本文以东莞市G941 1高速公路GK5+000至GK25+000段就地热再生项目为依托,对沥青路面就地热再生技术进行了相关研究,研究内容和成果如下：1.建立了基于博弈论的可拓理论的路面性能综合评价模型,并对GK5+000至GK25+000段进行了大量实地调研和检测获得数据的基础上,将建立的模型应用到依托工程待再生路面,为路面评价又提供了一种新方法,也为路面再生时机的选择提供了参考。2.在原有学者研究的基础上,以游离链四个阶段的化学反应研究了沥青的热氧老化,以沥青中羰基的Norrish Ⅰ、Ⅱ型反应过程研究了沥青的光氧老化机理。基于组分调节理论和相容性理论研究了沥青的再生机理,两种理论从不同角度探讨了沥青的再生机理。3.依据沥青再生机理和再生剂作用原理,提出了溶度参数法、经验预估法和性能设计法等确定再生剂用量的方法；室内试验研究表明,再生沥青和再生沥青混合料各性能指标与再生剂的掺入量有密切关系,再生沥青性能与再生剂掺量的关系可采用回归分析的方法得到函数表达式。依据试验得出两种再生剂的最佳掺入量,确定A型再生剂优于B型再生剂。4.研究了就地热再生施工的特点、适用条件和工艺流程,介绍了目前几种典型的就地热再生设备和施工技术特点；结合依托工程对路面热再生施工、施工质量管理和验收进行了研究。 【关键词】：待再生沥青路面 评价模型 再生剂 就地热再生 施工工艺
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217;U418.6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 课题的提出和研究意义14-16
• 1.1.1 课题的提出14-15
• 1.1.2 研究意义15-16
• 1.2 国内外沥青路面再生技术的研究现状16-19
• 1.2.1 国外沥青路面再生技术研究现状16-17
• 1.2.2 国内沥青路面再生技术研究现状17-19
• 1.3 主要研究内容19-20
• 第二章 待再生沥青路面使用性能评价20-45
• 2.1 待再生路面性能评价模型20-30
• 2.1.1 国外待再生路面性能评价模型20-23
• 2.1.2 国内待再生路面性能评价模型23-30
• 2.2 路面再生时机选择30-31
• 2.3 基于博弈论的可拓理论在路面性能综合评价中的建模过程31-39
• 2.3.1 可拓理论31-34
• 2.3.2 权重系数的确定34-39
• 2.4 基于博弈论的可拓理论在待再生沥青路面综合评价中的应用39-43
• 2.5 本章小结43-45
• 第三章 沥青的老化与再生机理45-60
• 3.1 沥青的基本结构与组成45-50
• 3.1.1 沥青的基本结构与化学组分45-46
• 3.1.2 沥青的基本性质46-47
• 3.1.3 沥青的技术指标47-48
• 3.1.4 沥青的胶体结构48-50
• 3.2 沥青的老化50-55
• 3.2.1 沥青老化过程中组分的变化50-52
• 3.2.2 沥青热氧老化机理52-54
• 3.2.3 沥青光氧老化机理54-55
• 3.3 沥青的再生机理55-59
• 3.3.1 组分调节理论56
• 3.3.2 相容性理论56-59
• 3.3.3 沥青再生方法59
• 3.4 本章小结59-60
• 第四章 再生剂对再生沥青和再生混合料性能的影响60-81
• 4.1 再生剂的研究与应用60-64
• 4.1.1 再生剂的作用60
• 4.1.2 再生剂的技术要求60-61
• 4.1.3 再生剂的类型61-62
• 4.1.4 再生剂用量的确定62-64
• 4.2 再生沥青的试验研究64-71
• 4.2.1 旧沥青回收提取方法64-65
• 4.2.2 旧沥青的技术指标65
• 4.2.3 再生剂的技术指标65-66
• 4.2.4 再生沥青配伍性研究66-71
• 4.3 再生沥青混合料的试验研究71-79
• 4.3.1 旧沥青混合料的抽提、筛分71-72
• 4.3.2 再生沥青混合料马歇尔试验72-74
• 4.3.3 再生沥青混合料浸水马歇尔试验74-75
• 4.3.4 再生沥青混合料车辙试验75-76
• 4.3.5 再生沥青混合料低温抗裂性能76-79
• 4.4 本章小结79-81
• 第五章 就地热再生施工工艺研究81-103
• 5.1 就地热再生技术的工艺81-89
• 5.1.1 就地热再生施工工艺的特点81-82
• 5.1.2 就地热再生施工工艺的适用条件82-84
• 5.1.3 就地热再生施工工艺的对比84-88
• 5.1.4 就地热再生施工工艺流程88-89
• 5.2 几种典型就地热再生设备分析89-98
• 5.2.1 维特根Remixer4500型就地热再生设备90-92
• 5.2.2 玛连尼(Marini)ART220型就地热再生设备92-94
• 5.2.3 英达第三代就地热再生机组94-98
• 5.3 依托工程就地热再生技术应用98-102
• 5.3.1 依托工程的项目概况98-99
• 5.3.2 材料机械装备99
• 5.3.3 试验段施工99-100
• 5.3.4 就地热再生施工工艺100-101
• 5.3.5 施工质量管理和检查验收101-102
• 5.4 本章小结102-103
• 结论与展望103-105
• 主要结论103-104
• 展望104-105
• 参考文献105-108
• 攻读学位期间科研成果108-110
• 致谢110

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