瀝青混合料疲勞性能評(píng)價(jià)與對(duì)比
定 價(jià)：100 元
叢書名：博士后文庫(kù)
- 作者：黃明著
- 出版時(shí)間：2016/10/1
- ISBN：9787030503107
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：U414
- 頁(yè)碼：273
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
目前我國(guó)公路建設(shè)大量采用改性瀝青，但路面因疲勞性能的不足帶來(lái)的損壞愈發(fā)嚴(yán)重，鑒于相應(yīng)改性瀝青的疲勞性能研究經(jīng)驗(yàn)較少，因此本書主要對(duì)改性瀝青混合料的疲勞性能進(jìn)行研究。將常用改性瀝青和新型改性瀝青混合料疲勞性能展開評(píng)價(jià)與對(duì)比的研究，給出了基于性能分級(jí)的設(shè)計(jì)建議。另外對(duì)疲勞性能試驗(yàn)方法、定義、判斷標(biāo)準(zhǔn)、疲勞性能影響因素、自愈合對(duì)疲勞性能的補(bǔ)償?shù)冗M(jìn)行了相關(guān)方面的系統(tǒng)研究。
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隨著交通量的增大，剛性、半剛性基層所帶來(lái)的面層反射裂縫的增多，路面的損壞由之前單一的車轍問(wèn)題變成多以疲勞開裂為主、車轍損壞為輔的形式。但無(wú)論從混合料性能評(píng)價(jià)、混合料設(shè)計(jì)研究，還是從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我國(guó)目前對(duì)混合料疲勞性能的關(guān)注都較為缺乏；再者國(guó)內(nèi)外對(duì)疲勞性能研究多集中于基質(zhì)瀝青混合料，對(duì)改性瀝青混合料的疲勞性能的研究尚不成熟，研究也跟不上我國(guó)高等級(jí)公路大量采用改性瀝青面層設(shè)計(jì)的腳步。本書將針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)基質(zhì)瀝青和多種常用改性瀝青混合料進(jìn)行多種因素影響下全面系統(tǒng)的疲勞性能研究。
本書以瀝青混合料的疲勞性能為研究對(duì)象，選用當(dāng)下最為流行且穩(wěn)定性最高的四點(diǎn)彎曲小梁彎曲疲勞試驗(yàn)方法，此法為美國(guó)AASHTOT321-03標(biāo)準(zhǔn)，后被我國(guó)JTGE20-2011納入規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。本書作者進(jìn)行了大量的疲勞試驗(yàn)，這些疲勞試驗(yàn)均采用了多因素全面設(shè)計(jì)。讀者可通過(guò)查閱試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)瀝青混合料的疲勞性能在某一種影響因素下進(jìn)行全面的了解，并且研究過(guò)程考慮了瀝青混合料的自愈合對(duì)疲勞性能的補(bǔ)償作用。通常而言，高溫和疲勞性能是矛盾的，這導(dǎo)致推行考慮高溫和疲勞兼顧的混合料設(shè)計(jì)方法時(shí)，不能有失偏頗；現(xiàn)如今的混合料設(shè)計(jì)，多以高溫性能為主，導(dǎo)致疲勞性能會(huì)有所缺失，路面體現(xiàn)出來(lái)的因疲勞開裂所帶來(lái)的破壞比比皆是，而如果考慮疲勞性能更多，那么會(huì)不會(huì)出現(xiàn)高溫性能的不足？因此，在進(jìn)行混合料設(shè)計(jì)時(shí)，混合料的疲勞性能自愈合效果是值得認(rèn)真思考的，只有更加全面地分析疲勞性能，才能在設(shè)計(jì)中做到兩者兼顧。自愈合的研究日漸增多，定量地分析方能指導(dǎo)混合料的精確設(shè)計(jì)，今后的高溫、疲勞兼顧設(shè)計(jì)中亦值得推崇開來(lái)。
本書不求達(dá)到理論和方法的多而全，而力求研究能夠新穎和實(shí)用，本書內(nèi)容主要為作者近年來(lái)攻讀碩士、博士以及在博士后工作站期間所完成的有關(guān)混合料疲勞性能研究成果的提煉，并吸收了國(guó)內(nèi)外同行的研究成果。在本書的研究、試驗(yàn)和撰寫過(guò)程中，得到了同濟(jì)大學(xué)黃衛(wèi)東研究員的悉心指導(dǎo)和幫助，是他引領(lǐng)我進(jìn)入了瀝青這個(gè)斑斕的世界。在相關(guān)課題和論文開題過(guò)程中，作者曾經(jīng)得到上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司的溫學(xué)鈞教授級(jí)高級(jí)工程師、徐健教授級(jí)高級(jí)工程師，同濟(jì)大學(xué)呂偉民教授、李立寒教授和李淑明副教授的指導(dǎo)和幫助，另外，同濟(jì)大學(xué)博士研究生李本亮為1.2節(jié)-1.6節(jié)的部分內(nèi)容提供了寶貴的科研資料。作者在此向他們表示深深的感謝。
目錄
《博士后文庫(kù)》序言
序
前言
第1章 緒論1
1.1研究背景與意義1
1.2研究現(xiàn)狀3
1.2.1多影響因素下瀝青混合料的疲勞性能3
1.2.2疲勞壽命定義標(biāo)準(zhǔn)的研究7
1.2.3疲勞演變規(guī)律與損傷規(guī)律及表達(dá)13
1.2.4不同瀝青混合料的疲勞性能對(duì)比15
1.2.5瀝青混合料設(shè)計(jì)中對(duì)疲勞性能的考慮16
1.2.6自愈合性能的研究17
1.3學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路、主要研究?jī)?nèi)容24
1.3.1學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路24
1.3.2主要研究?jī)?nèi)容26
1.3.3技術(shù)路線27
第2章 試驗(yàn)方法與判斷標(biāo)準(zhǔn)30
2.1疲勞試驗(yàn)方法的對(duì)比分析30
2.2疲勞試驗(yàn)方案選取32
2.2.1 MTS試驗(yàn)機(jī)32
2.2.2 BFA試驗(yàn)機(jī)35
2.2.3方案對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果分析40
2.3疲勞試驗(yàn)判斷標(biāo)準(zhǔn)分析48
2.3.1疲勞試驗(yàn)結(jié)果分析48
2.3.2判斷標(biāo)準(zhǔn)48
2.4高溫性能試驗(yàn)54
2.5本章小結(jié)55
第3章 疲勞性能的影響因素研究57
3.1原材料選取57
3.1.1 瀝青57
3.1.2石料和級(jí)配58
3.2 DSR試驗(yàn)指標(biāo)驗(yàn)證基質(zhì)瀝青的性能穩(wěn)定性59
3.2.1疲勞因子復(fù)現(xiàn)率誤差分析62
3.2.2車轍因子復(fù)現(xiàn)率誤差分析65
3.2.3 BBR試驗(yàn)68
3.2.4馬歇爾目標(biāo)空隙率試驗(yàn)70
3.2.5比選試驗(yàn)結(jié)果72
3.3影響因素分類73
3.3.1針入度73
3.3.2軟化點(diǎn)73
3.3.3疲勞因子74
3.3.4 黏度75
3.3.5黏結(jié)強(qiáng)度75
3.3.6瀝青膜厚度76
3.3.7空隙率77
3.3.8瀝青用量77
3.3.9初始勁度模量77
3.4疲勞試驗(yàn)77
3.5相關(guān)性分析79
3.6本章小結(jié)82
第4章 基質(zhì)瀝青混合料的疲勞性能分析83
4.1 AC13瀝青混合料 83
4.1.1試驗(yàn)方案83
4.1.2級(jí)配與瀝青用量范圍84
4.1.3 AC13試驗(yàn)結(jié)果84
4.1.4單一因素的影響87
4.1.5疲勞方程的回歸89
4.1.6高溫車轍試驗(yàn)89
4.2 AC20瀝青混合料 91
4.2.1設(shè)計(jì)概述91
4.2.2級(jí)配與瀝青用量范圍91
4.2.3 AC20疲勞試驗(yàn)結(jié)果92
4.2.4單一因素的影響95
4.2.5疲勞方程的回歸96
4.2.6高溫車轍試驗(yàn)的驗(yàn)證97
4.3 AC25瀝青混合料 98
4.3.1設(shè)計(jì)概述98
4.3.2級(jí)配與瀝青用量范圍99
4.3.3 AC25疲勞試驗(yàn)結(jié)果99
4.3.4單一因素的影響102
4.3.5疲勞方程的回歸103
4.4疲勞方程的對(duì)比104
4.5本章小結(jié)105
第5章 SBS改性瀝青混合料的疲勞性能分析106
5.1 SBS瀝青面層混合料設(shè)計(jì)106
5.1.1設(shè)計(jì)概述106
5.1.2混合料設(shè)計(jì)與成型107
5.1.3 SBS-AC13混合料試驗(yàn)結(jié)果108
5.1.4單一因素的影響111
5.1.5回歸分析113
5.1.6高溫車轍試驗(yàn)的驗(yàn)證114
5.2 SBS改性瀝青混合料的高疲勞性能設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究116
5.2.1設(shè)計(jì)概述116
5.2.2 Strata混合料117
5.2.3 SBS瀝青應(yīng)力吸收層試驗(yàn)118
5.2.4結(jié)果分析120
5.3本章小結(jié)122
第6章 橡膠瀝青混合料的疲勞性能分析123
6.1橡膠瀝青面層123
6.1.1橡膠瀝青123
6.1.2級(jí)配的選擇124
6.1.3瀝青用量與空隙率取值范圍125
6.1.4 ARAC-13疲勞試驗(yàn)結(jié)果125
6.1.5單一因素的影響128
6.1.6疲勞方程的回歸129
6.1.7高溫車轍試驗(yàn)的驗(yàn)證129
6.2橡膠瀝青混合料的高疲勞性能設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究131
6.2.1混合料的初步設(shè)計(jì)132
6.2.2試驗(yàn)結(jié)果133
6.2.3相關(guān)性與設(shè)計(jì)指標(biāo)分析133
6.3應(yīng)力吸收層試驗(yàn)段135
6.3.1試驗(yàn)路設(shè)計(jì)136
6.3.2橡膠瀝青混合料設(shè)計(jì)137
6.3.3橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工工藝140
6.3.4試驗(yàn)室檢測(cè)143
6.4本章小結(jié)144
第7章 Terminal Blend膠粉改性瀝青混合料的疲勞性能分析146
7.1 Terminal Blend膠粉改性瀝青面層混合料設(shè)計(jì)146
7.1.1 Terminal Blend膠粉改性瀝青介紹146
7.1.2 Terminal Blend膠粉改性瀝青與普通橡膠瀝青的區(qū)別150
7.1.3混合料初步設(shè)計(jì)155
7.1.4 TB-AC13混合料試驗(yàn)結(jié)果157
7.1.5單一因素的影響160
7.1.6回歸分析162
7.1.7高溫車轍試驗(yàn)163
7.2 Terminal Blend的復(fù)合改性165
7.2.1復(fù)合過(guò)程與瀝青性能檢測(cè)165
7.2.2疲勞試驗(yàn)結(jié)果166
7.2.3車轍試驗(yàn)結(jié)果167
7.2.4對(duì)比分析168
7.3本章小結(jié)169
第8章 環(huán)氧瀝青混合料的疲勞性能分析171
8.1環(huán)氧瀝青簡(jiǎn)介171
8.2試驗(yàn)材料與前期工作172
8.3應(yīng)變控制疲勞試驗(yàn)173
8.4應(yīng)力控制疲勞試驗(yàn)174
8.4.1試件的成型與小梁試件的力學(xué)特征174
8.4.2疲勞試驗(yàn)結(jié)果177
8.5試驗(yàn)結(jié)果的分析與疲勞方程推導(dǎo)178
8.5.1單一因素的影響178
8.5.2疲勞方程的回歸179
8.6行為方程的驗(yàn)證180
8.7泡沫環(huán)氧瀝青181
8.7.1研發(fā)的背景181
8.7.2材料與試驗(yàn)182
8.7.3固化過(guò)程的針入度評(píng)價(jià)189
8.7.4固化劑與添加劑配比的黏度評(píng)價(jià)192
8.8泡沫環(huán)氧的應(yīng)用193
8.8.1配合比設(shè)計(jì)193
8.8.2泡沫環(huán)氧瀝青的疲勞性能檢測(cè)194
8.8.3關(guān)于泡沫施工建議197
8.9本章小結(jié)197
第9章 混合料設(shè)計(jì)中的自愈合補(bǔ)償問(wèn)題199
9.1自愈合現(xiàn)象199
9.1.1即時(shí)自愈合199
9.1.2后期自愈合202
9.1.3不同時(shí)機(jī)的自愈合效果206
9.2考慮自愈合的 SBS改性瀝青和橡膠瀝青混合料疲勞性能207
9.2.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法207
9.2.2外因——環(huán)境（條件）的影響208
9.2.3內(nèi)因的影響213
9.2.4考慮自愈合補(bǔ)償下的疲勞行為方程218
9.3本章小結(jié)219
第10章 考慮自愈合補(bǔ)償?shù)钠谛阅苋鎸?duì)比與混合料設(shè)計(jì)分析221
10.1不同工況要求的混合料的疲勞性能對(duì)比與分級(jí)221
10.1.1相同瀝青用量的疲勞性能對(duì)比221
10.1.2不同粒徑的對(duì)比226
10.1.3相同體積設(shè)計(jì)目標(biāo)的疲勞性能分級(jí)230
10.1.4最優(yōu)設(shè)計(jì)下的疲勞性能分級(jí)234
10.1.5相同高溫性能的疲勞性能分級(jí)240
10.2考慮疲勞性能的混合料設(shè)計(jì)建議方案242
10.2.1設(shè)計(jì)概述242
10.2.2設(shè)計(jì)水平與流程243
10.2.3設(shè)計(jì)方法的實(shí)例評(píng)價(jià)249
10.3滿足不同工況的混合料適用方案257
10.4本章小結(jié)258
第11章 結(jié)論與展望260
11.1 結(jié)論260
11.2本書的創(chuàng)新點(diǎn)262
11.3需進(jìn)一步研究的問(wèn)題262
參考文獻(xiàn)264
編后記274
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