沥青路面高抗滑表处层材料组成及性能研究

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针对沥青路面抗滑性不足或下降过快的问题,重点分析了矿料级配、胶结材料、宏观纹理对路面抗滑性能的影响,开展了对沥青路面抗滑性能的探索,提出了一种高抗滑表处层材料和新的抗滑性能的测试方法,对提高沥青路面的抗滑性能具有重要的意义,主要内容如下:  (1)研究了沥青路面的抗滑性能的影响因素,重点分析了矿料特性、粘结材料、矿料级配及外界环境因素对抗滑性能的影响,明确了主要因素,为高抗滑表处层的设计提供理论支持。  (2)为提高抗滑表处层的抗滑性能及其耐久性能,从表处层级配出发,基于体积设计法的理论,采用配方均匀设计方法设计了抗滑表处层的级配,并选用级配优劣的评价指标,优选并提出了一种新的高抗滑表处级配;并采用了灰色系统理论分析了各档矿料对级配评价指标的影响程度,进一步采用回归的方法,分析了矿料级配对实际工程的影响。  (3)研究了高粘SBS改性沥青、高粘SBS环氧沥青和膨润土高粘SBS环氧沥青三种粘结材料的制备工艺,通过设计实验研究了其综合性能;并针对不同的复合材料,通过设计室内拉拔试验,采用提出的断裂能评价指标确定了外加剂的最佳掺量;并进一步,对制备的三种粘结材料进行评价,并给出了高抗滑表处层粘结材料的推荐配方。  (4)提出了一种基于工业近景摄影测量技术的路面宏观纹理测试方法,建立了基于摄影测量的建模流程与评价体系,并验证其对试件进行建模提取路面宏观纹理的可行性;在对国内外路面宏观纹理评价指标研究的基础上,通过与测得的试件的抗滑性能进行相关性拟合,得到了与沥青路面的抗滑性能相关性较好的评价指标,并应用其对路面抗滑性能进行评价。  (5)验证了设计级配的基本路用性能,结果表明设计级配具有较好的高温稳定性、水稳定性能和抗磨耗性能,能满足规范要求;为提高表处层的抗滑耐久性,创新的将钢渣应用于沥青路面抗滑面层中,研究了钢渣用量与路面抗滑耐久性之间的关系,通过设计加速磨耗实验重点研究了高抗滑表处层抗滑性能的衰变,并采用了抗滑指标和宏观纹理表征指标综合评价了抗滑性能;提出了抗滑性能和宏观纹理协同衰变模型,并预测了随机因素下路面的抗滑性能。
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