瀝青路面乳化瀝青冷再生關(guān)鍵技術(shù)

目錄　
前言　
第1章　緒論　1　
1.1　背景　1　
1.2　冷再生技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展　1　
1.3　冷再生關(guān)鍵技術(shù)理論研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢　4　
第2章　乳化瀝青作用原理與制備　6　
2.1　概述　6　
2.2　乳化瀝青簡介與分類　7　
2.3　乳化瀝青作用原理　8　
2.3.1　乳化瀝青的成乳機(jī)理　8　
2.3.2　乳化瀝青的穩(wěn)定原理　10　
2.3.3　乳化瀝青的破乳機(jī)理　13　
2.4　乳化瀝青的制備　14　
2.4.1　乳化瀝青的必要要素　14　
2.4.2　乳化瀝青的制備方法　17　
2.4.3　乳化瀝青質(zhì)量檢驗(yàn)　18　
2.5　乳化瀝青破乳速度表征與分析　20　
2.5.1　紫外光譜法　20　
2.5.2　離心電導(dǎo)率法　23　
2.5.3　集料對破乳速度的影響分析　25　
2.6　本章小結(jié)　32　
第3章　回收瀝青路面舊料性能　33　
3.1　概述　33　
3.2　回收舊料的結(jié)團(tuán)特性研究　34　
3.2.1　原材料　34　
3.2.2　瀝青抽提試驗(yàn)　35　
3.2.3　回收舊料結(jié)團(tuán)度分析　37　
3.2.4　基于AIMS掃描試驗(yàn)的舊料結(jié)團(tuán)特性分析　44　
3.2.5　回收舊料分級分類　48
3.2.6　回收舊料結(jié)團(tuán)特性評價方法　50　
3.3　回收舊料的殘余強(qiáng)度研究　51　
3.3.1　原材料　51　
3.3.2　回收舊料殘余黏聚力三軸試驗(yàn)　54　
3.3.3　舊料顆粒團(tuán)強(qiáng)度的測試　57　
3.4　本章小結(jié)　61　
第4章　乳化瀝青冷再生混合料微觀結(jié)構(gòu)特征　63　
4.1　概述　63　
4.2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀　64　
4.2.1　冷再生混合料微觀研究　64　
4.2.2　界面過渡區(qū)研究　65　
4.2.3　冷再生混合料強(qiáng)度研究　67　
4.3　微觀形貌特征　69　
4.3.1　試驗(yàn)方案　69　
4.3.2　膠漿微觀形貌特征　70　
4.3.3　界面微觀形貌特征　76　
4.3.4　分層材料微觀形貌特征　83　
4.4　界面組成特征　89　
4.4.1　基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的界面特征分析　89　
4.4.2　冷再生混合料界面組成特征　93　
4.4.3　各相分布特征參數(shù)分析　97　
4.5　強(qiáng)度性能試驗(yàn)　107　
4.5.1　配合比設(shè)計及試驗(yàn)方案　107　
4.5.2　不同拌和順序的混合料形貌特征　113　
4.5.3　不同拌和順序的混合料組成差異　116　
4.5.4　性能試驗(yàn)　120　
4.5.5　冷再生混合料強(qiáng)度影響因素分析　126　
4.6　冷再生混合料的強(qiáng)度形成機(jī)理　132　
4.6.1　乳化瀝青-水泥砂漿的拉伸強(qiáng)度　132　
4.6.2　冷再生混合料的破壞斷面分析　133　
4.6.3　不同齡期膠漿微觀形貌　135　
4.6.4　冷再生混合料的界面形成機(jī)制　138　
4.7　本章小結(jié)　141　
第5章　乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計　144　
5.1　概述　144
5.2　乳化瀝青冷再生混合料配合比設(shè)計流程　145　
5.2.1　確定工程設(shè)計級配范圍　145　
5.2.2　原材料選擇與準(zhǔn)備　145　
5.2.3　礦料的級配設(shè)計　146　
5.2.4　確定最佳含水量　146　
5.2.5　確定最佳乳化瀝青用量　146　
5.3　級配設(shè)計　147　
5.4　最佳含水量　148　
5.5　最佳乳化瀝青用量　150　
5.5.1　冷再生乳化瀝青的性能要求　150　
5.5.2　最佳乳化瀝青用量的確定　150　
5.5.3　乳化瀝青種類對冷再生混合料性能的影響　153　
5.6　配合比優(yōu)化設(shè)計　155　
5.6.1　水泥用量的影響　155　
5.6.2　生石灰對冷再生混合料性能的影響　156　
5.6.3　有機(jī)活化劑對冷再生混合料性能的影響　159　
5.6.4　擊實(shí)次數(shù)對冷再生混合料性能的影響　160　
5.7　振動壓實(shí)成型方法研究　162　
5.7.1　振動壓實(shí)儀簡介　162　
5.7.2　最佳含水量　163　
5.7.3　最佳乳化瀝青含量　169　
5.7.4　養(yǎng)生條件的影響　170　
5.8　本章小結(jié)　173　
第6章　乳化瀝青冷再生混合料路用性能　175　
6.1　概述　175　
6.2　乳化瀝青冷再生混合料的體積特性　176　
6.3　乳化瀝青冷再生混合料的水穩(wěn)定性　176　
6.4　乳化瀝青冷再生混合料的高溫穩(wěn)定性　178　
6.5　乳化瀝青冷再生混合料的靜態(tài)模量　179　
6.5.1　水泥摻量對靜態(tài)模量的影響　181　
6.5.2　乳化瀝青摻量對靜態(tài)模量的影響　181　
6.5.3　溫度對靜態(tài)模量的影響　182　
6.6　乳化瀝青冷再生混合料的動態(tài)模量　182　
6.6.1　動態(tài)模量試驗(yàn)設(shè)計　182　
6.6.2　水泥用量對動態(tài)模量的影響　183
6.6.3　乳化瀝青用量對動態(tài)模量的影響　186　
6.6.4　圍壓對動態(tài)模量的影響　188　
6.6.5　溫度對動態(tài)模量的影響　189　
6.7　乳化瀝青冷再生混合料的抗疲勞性能　191　
6.7.1　疲勞試驗(yàn)設(shè)計　191　
6.7.2　疲勞壽命方程的建立　193　
6.7.3　濕度對試件疲勞壽命的影響　194　
6.7.4　乳化瀝青用量對試件疲勞壽命的影響　195　
6.7.5　水泥用量對試件疲勞壽命的影響　195　
6.7.6　乳化瀝青冷再生混合料疲勞壽命與其他材料的對比　196　
6.8　本章小結(jié)　198　
第7章　乳化瀝青冷再生混合料性能離散元仿真分析　200　
7.1　概述　200　
7.2　冷再生瀝青混合料離散元模型構(gòu)建　201　
7.2.1　虛擬試件生成　201　
7.2.2　基于矢量計算的集料隨機(jī)生成方法　203　
7.2.3　加載條件　208　
7.3　接觸模型及參數(shù)標(biāo)定　210　
7.3.1　基本假設(shè)　210　
7.3.2　線性平行黏結(jié)模型　211　
7.3.3　離散元模擬參數(shù)獲取　213　
7.3.4　模型驗(yàn)證　219　
7.4　冷再生瀝青混合料斷裂行為研究　220　
7.4.1　離散元斷裂試驗(yàn)結(jié)果分析　221　
7.4.2　離散元斷裂試驗(yàn)影響因素分析　223　
7.4.3　舊料結(jié)構(gòu)對冷再生瀝青混合料斷裂行為的影響分析　238　
7.4.4　小結(jié)　248　
7.5　冷再生瀝青混合料疲勞行為研究　249　
7.5.1　離散元疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析　250　
7.5.2　離散元疲勞試驗(yàn)影響因素分析　256　
7.5.3　舊料結(jié)構(gòu)對冷再生瀝青混合料疲勞開裂行為的影響分析　259　
7.5.4　綜合分析　270　
7.5.5　小結(jié)　271　
7.6　本章小結(jié)　273
第8章　乳化瀝青冷再生加鋪結(jié)構(gòu)設(shè)計方法　274　
8.1　概述　274　
8.2　國內(nèi)外冷再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法　275　
8.2.1　美國AASHTO法　275　
8.2.2　AI法　277　
8.2.3　南非法　278　
8.2.4　我國現(xiàn)行設(shè)計方法　279　
8.3　冷再生瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則　280　
8.4　冷再生混合料抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)　282　
8.4.1　基于室內(nèi)疲勞試驗(yàn)的瀝青混合料Ks　283　
8.4.2　基于室內(nèi)疲勞試驗(yàn)的半剛性材料Ks　283　
8.4.3　基于室內(nèi)試驗(yàn)的冷再生材料Ks　284　
8.4.4　冷再生材料Ks修正　285　
8.5　冷再生材料軸載換算公式　289　
8.5.1　以彎沉為指標(biāo)的軸載換算原則　290　
8.5.2　以彎拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)的軸載換算方式　291　
8.5.3　冷再生材料的軸載換算公式　292　
8.6　舊路面結(jié)構(gòu)殘余承載力　293　
8.6.1　半剛性基層殘余承載力　294　
8.6.2　半剛性基層層底當(dāng)量回彈模量　295　
8.7　結(jié)構(gòu)設(shè)計流程　295　
8.7.1　冷再生路面結(jié)構(gòu)設(shè)計流程　295　
8.7.2　交通量確定　296　
8.7.3　結(jié)構(gòu)層參數(shù)確定　296　
8.7.4　路面結(jié)構(gòu)組合　297　
8.7.5　結(jié)構(gòu)驗(yàn)算　297　
8.7.6　經(jīng)濟(jì)性及施工要求　297　
8.8　實(shí)例驗(yàn)算　298　
8.8.1　交通量計算　298　
8.8.2　路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計　299　
8.8.3　結(jié)構(gòu)層參數(shù)確定　300　
8.8.4　結(jié)構(gòu)組合驗(yàn)算　301　
8.9　本章小結(jié)　303　
第9章　乳化瀝青冷再生施工工藝　304　
9.1　概述　304
9.2　乳化瀝青廠拌冷再生工藝及設(shè)備　305　
9.2.1　工藝原理　305　
9.2.2　主要施工設(shè)備　307　
9.2.3　場地選擇與布置　310　
9.2.4　原材料　310　
9.2.5　原路面銑刨及下承層　311　
9.2.6　試驗(yàn)路段　312　
9.2.7　拌制　312　
9.2.8　運(yùn)輸　313　
9.2.9　攤鋪及碾壓　313　
9.2.10　養(yǎng)生及開放交通　315　
9.3　乳化瀝青就地冷再生工藝及設(shè)備　315　
9.3.1　工藝原理　315　
9.3.2　主要施工設(shè)備　317　
9.3.3　病害調(diào)查　319　
9.3.4　試驗(yàn)路段　319　
9.3.5　新集料、水泥的添加　320　
9.3.6　再生機(jī)作業(yè)　320　
9.3.7　施工作業(yè)段及長度　321　
9.3.8　整平及碾壓　321　
9.3.9　接縫　322　
9.3.10　養(yǎng)生及開放交通　322　
9.4　施工質(zhì)量管理及檢查驗(yàn)收　322　
9.4.1　施工前　322　
9.4.2　施工過程中　323　
9.4.3　完工后　323　
9.5　交通組織方案　324　
9.5.1　常見交通組織方式及其特點(diǎn)　324　
9.5.2　養(yǎng)護(hù)作業(yè)交通管制基本形式　325　
9.5.3　養(yǎng)護(hù)作業(yè)區(qū)交通流模擬仿真　326　
9.5.4　甬臺溫高速補(bǔ)強(qiáng)工程交通組織方案　333　
9.6　乳化瀝青冷再生工程常見問題及對策　336　
9.6.1　舊料的質(zhì)量控制　336　
9.6.2　冷再生混合料的工作性　337　
9.6.3　拌和中“花白料”的問題　338
9.6.4　冷再生混合料壓實(shí)問題　340　
9.6.5　開放交通的判據(jù)　341　
9.7　本章小結(jié)　342　
第10章　乳化瀝青冷再生工程實(shí)踐　343　
10.1　概述　343　
10.2　甬臺溫高速　344　
10.2.1　原路面狀況調(diào)查　344　
10.2.2　現(xiàn)場配合比驗(yàn)證　351　
10.2.3　試驗(yàn)段施工　352　
10.2.4　冷再生層現(xiàn)場測試　356　
10.2.5　試驗(yàn)段檢測　359　
10.3　梨溫高速　363　
10.3.1　原路面狀況調(diào)查　363　
10.3.2　冷