【博士】露石水泥混凝土路面研究【2006】

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　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2006年　　普通水泥混凝土路面(PCcP)具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、無(wú)車(chē)轍、耐久性好、造價(jià)適中、夜間行車(chē)可視性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，PCcP存在著抗滑性差、噪聲大、眩光嚴(yán)重等缺陷。研究應(yīng)用突顯優(yōu)點(diǎn)、擯棄缺陷的新型水泥混凝土路面，對(duì)現(xiàn)代交通提供安全、舒適的行駛條件具有重要的意義。發(fā)達(dá)國(guó)家在上世紀(jì)末已經(jīng)開(kāi)始這方面的工作，其實(shí)際可應(yīng)用的成果就是露石水泥混凝土路面(EACCP)，可以從有關(guān)文獻(xiàn)中看到EACCP在一些公路建設(shè)中的應(yīng)用情況，并從他們的測(cè)試結(jié)論看出，EAccP具有低噪聲、高抗滑、防眩等功能，但看不到研究的理論成果、材料特性要求、實(shí)施方法細(xì)節(jié)、控制指標(biāo)等，因此，這些扼要的消息報(bào)道性文獻(xiàn)資料很難指導(dǎo)我國(guó)發(fā)展這種新型混凝土路面?！　¤b于這種情況，本研究通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)、試驗(yàn)路段鋪筑與測(cè)試分析，對(duì)EACCP的有關(guān)理論、施工關(guān)鍵技術(shù)、施工輔助材料、試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法、技術(shù)指標(biāo)、路用性能等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究?！　≌撐氖紫葘?duì)EACcP的混合料配合比設(shè)計(jì)方法、路面形成工藝、必須的輔助材料露石劑以及工藝過(guò)程中的試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，通過(guò)試驗(yàn)與灰色分析影響刷　　洗時(shí)間的各種因素，提出了考慮溫度、時(shí)間兩個(gè)主要因素的成熟度指標(biāo)。為修筑技術(shù)性能優(yōu)良和經(jīng)濟(jì)的EAccP，提出了“濕接濕”的雙層鋪筑工藝，通過(guò)改進(jìn)的彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)分析表明，這種工藝不會(huì)影響路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?！　≌撐耐ㄟ^(guò)對(duì)路面抗滑性影響因素的分析，指出規(guī)范方法指標(biāo)MTD的局限性，分析比較知，對(duì)相同MTD的刻槽混凝土路面和EAcCP，其抗滑性有較大的差　　異，具有均勻、各向同性宏觀構(gòu)造的EACCP抗滑性要大大優(yōu)于PccP路面。由EACCP試樣板抗滑持久性試驗(yàn)表明，不同石料所構(gòu)成的EACCP其抗滑性衰減速度有很大的差異。通過(guò)對(duì)油污染條件下路面抗滑性衰減的模擬試驗(yàn)，認(rèn)為EACCP在油污染下比PCcP有較高的抗滑能力，且露石深度大小對(duì)油污染下抗滑性衰減速度產(chǎn)生影響。　　在分析路面噪聲發(fā)生過(guò)程的基礎(chǔ)上，采用輪胎落下法對(duì)不同表面類(lèi)型的混凝土試樣板進(jìn)行了室內(nèi)噪聲測(cè)試，發(fā)現(xiàn)光面混凝土的噪聲水平大于EACCP，在所試驗(yàn)的MTD范圍內(nèi)，MTD越大，噪聲水平越低，噪聲水平與露石度呈反向拋物線關(guān)系；MTD在1mm以上時(shí)，EACCP噪聲水平比光面混凝土路面降低7．9dB(A)；MTD在O．5～1mm時(shí)，EACcP噪聲水平降低5．9 dB(A)，露石度在44～55個(gè)／100Hun2時(shí)，路面噪聲水平較低。由此室內(nèi)試驗(yàn)表明，EAcCP相對(duì)PCcP可明顯降低噪聲水平；MTD與露石度是EAccP以路面噪聲為優(yōu)化目標(biāo)的重要指標(biāo)。　　由成功鋪筑EAcCP隧道內(nèi)的噪聲水平測(cè)試結(jié)果知，對(duì)車(chē)速為80mm時(shí)兩輛小轎車(chē)交通組成，EAcCP可降低噪聲4．2dB(A)，表明實(shí)體工程的實(shí)測(cè)結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果相一致。　　通過(guò)1／3倍頻程試驗(yàn)對(duì)EACCP降噪機(jī)理進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)EACCP相對(duì)于PCCP顯著地降低了頻率在lK以上高頻段的聲壓水平，表明EAcCP表面露石顆粒間通道為消散空氣提供了空間，大大減弱了輪胎與路面相互作用時(shí)空氣壓縮、釋放的強(qiáng)度，從而使泵吸噪聲降低。　　通過(guò)鹽蝕和抗凍性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在鹽蝕及凍融循環(huán)作用下，EACcP的質(zhì)量損失與外觀變化遠(yuǎn)小于PccP，表明EAcCP抗惡劣自然環(huán)境作用的能力遠(yuǎn)大于PCCP。　　在研究光散射系數(shù)測(cè)定方法的基礎(chǔ)上，對(duì)不同路面板進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)EAccP板的散射系數(shù)比光面混凝土要小，表明EAcCP表面光線柔和，不會(huì)形成強(qiáng)烈的光反射，因此該路面還具有防眩作用，由此可提高車(chē)輛行駛的安全性。　　

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