论文部分内容阅读
北方地区冬季寒冷,易产生大面积的道路积雪,喷撒融雪剂是保证冰雪天气下车辆安全行驶最常见的道路除雪方法之一,但融雪后沥青混凝土道路表面会产生一层黑色的“雪水”,路面也会产生一定程度的凹凸不平和细小裂缝。为保护道路基础设施,降低相关工程成本,对融雪剂下沥青混凝土的耐久性能研究有着重要的工程意义。从基质沥青、沥青混合料、沥青混凝土路面三方面展开融雪剂下沥青混凝土耐久性的相关研究工作。首先,选取基质沥青制备薄片状沥青试样,进行融雪剂下类工况的冻融循环试验,采用软化点、延度、针入度、黏附性等分别对基质沥青的高温稳定性能、低温抗变形、低温抗裂能力、黏附性等级等宏观指标进行评估、采用红外光谱进行微观机理分析;然后,通过自行设计的融雪浸湿—滚轮劳损—冻融循环三者耦合作用下的沥青混合料试验机进行沥青混合料工况模拟劳损试验,使用image J软件对其表面空隙率、集料变化、基质沥青含量等表面破损细观指标进行量化分析,对表面坑槽的大小、质量损失率等宏观破坏量进行分析,采用马歇尔稳定度对其整体性能进行评价,并结合融雪剂下基质沥青相关试验探讨了破坏机理;最后,通过疲劳累积损伤理论对沥青混合料的耐久性能进行预估,对融雪剂下沥青混凝土路面使用寿命进行了计算与评价。结果表明,融雪剂下基质沥青的高温稳定性能有所提高、低温抗变形、低温抗裂性能有所下降、黏附性等级降低,融雪剂与基质沥青发生了化学反应,其中软组分饱和分、芳香分转化为硬组分脂质、沥青质,也可以说经融雪剂浸泡后基质沥青“变硬”了;因融雪剂腐蚀与冻融循环共同作用下基质沥青性质黏着性降低、车轮碾压导致内部孔隙水压力过大、路面局部薄弱受损使结构整体性降低,冲击荷载加大等原因,喷撒融雪剂后沥青混凝土路面耐久性能会大大降低。本文通过理论分析与试验论证进行了较为全面的相关研究,为此类工程问题提出可靠的参考依据并提出了相关优化解决方案,以达到保护道路基础设施,降低有关工程成本的目的。