多空隙沥青混合料水稳定性研究开题报告

 2021-08-09 00:44:58

1. 研究目的与意义

开级配抗滑磨耗层(Open-Graded Asphalt Friction Course,简称OGFC),它是由大空隙的沥青混合料铺筑而成,其主要优点是路表雨水能迅速从其内部排出,并具有降噪、抗滑及抗车辙的功能。其设计空隙率一般大于18%,具有较强的结构排水能力,比较适合于多雨地区修筑沥青路面的磨耗层或表层。

但是正因为OGFC大空隙的特点, 在阴雨天气时,雨水会强烈地作用于路面,并且空隙内充满水的状态将会持续很长时间。由于雨水不能及时排出,随着车轮的作用,磨耗层中的集料将会产生剥落损坏。水对路面的侵蚀作用十分严重,路面的耐水损坏能力有待进一步考察。进行多空隙沥青混合料水稳定性研究,对提高多空隙沥青路面的使用品质具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

众所周知,沥青路面的水损坏问题是一个世界性的难题,许多发达国家对此问题已经经过了长期的试验及研究,并积累了大量的经验,但对OGFC的水稳定性的研究还不是很多。早在20世纪60年代末,美国就已经通过调查与经验总结,认识到了路面内部排水的重要性。为了路面结构内部排水系统在公路部门得到正确的采用,美国联邦公路局于1973年组织制订了《路面结构内部排水系统设计指南》。经过10年多的研究成果及使用经验的积累,美国于1986年决定将路面结构排水的质量作为一项重要的设计因素放于路面结构设计方法中进行考虑。美国联邦高速公路于1974年颁布了一套OGFC的设计方法,但是由于其耐久性的问题,许多州都因此停止对它的使用。在此之后,OGFC的设计方法在级配的选定和不同沥青的使用上经过了多次的改良,并于1990年12月由美国联邦高速公路颁布了较为完善的设计方法,与此同时各州也制定了自己的OGFC设计方法。1998年美国国家沥青路面技术中心对美国各州的OGFC实际使用情况做了详细的调查,其结果显示美国50%的州认为排水沥青路面的成效好,约80%的州制定出了自己的OGFC混合料配合比设计与施工标准规范。

OGFC在我国的应用起步较晚,尚处于研究阶段。1996年8月,我国铺筑了一段杭州金华的排水性沥青路面试验路段,全长1000多米,宽12米。并且还对试验路段性能进行了测试,其测试结果表明这种路面确实拥有排水性能好、抗滑性强的优点。近几年,我国各地相继铺筑了许多OGFC的试验路段,例如2001年铺筑了河北京沪高速公路、2002年施工的上海浦东北路、2004年施工的广东佛山312国道等,并因此取得了许多设计施工经验。目前我国公路建设界已经将OGFC路面技术视为热点关注的技术之一。但是,目前我国对OGFC的研究还不够成熟,设计方法中经验占主要的指导思想,还没有一种定量的设计方法来进行混合料的配合比设计。(详见文献综述)

3. 研究的基本内容与计划

内容:本文以开级配抗滑磨耗层为对象,重点研究其级配设计、粒径等对水稳定性的影响,并通过改性沥青与高弹沥青以及不同级配的沥青混合料作对比,来测定它们对ogfc水稳定性能的影响,具体的研究内容包括:

1、通过真空法来测定沥青混合料的理论最大相对密度,以供沥青混合料的配合比设计。

2、通过沥青混合料的析漏试验来检测沥青混合料在高温状态下从沥青混合料析出并沥干多余的游离沥青的数量,供检验排水式大空隙沥青混合料(ogfc)的最大沥青用量。

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4. 研究创新点

本文从级配的选用、不同的沥青类型、级配设计以及粒径等方面来研究OGFC的水稳定性,具有较强的特色。

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