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基于水泥混凝土路面抗滑薄层的应用研究

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摘要

第一章 绪论

1.1 研究问题提出

1.1.1 问题研究背景

1.1.2 问题研究意义

1.2 国内外研究应用现状

1.2.1 路面抗滑性能研究现状

1.2.2 路面抗滑性能衰减规律研究现状

1.2.3 路面抗滑加铺层的研究

1.3 研究的主要内容

1.4 技术路线图

第二章 水泥路面抗滑机理及影响因素

2.1 水泥路面抗滑机理分析

2.1.1 水泥路面路表构造

2.1.2 车辆轮胎与路面之间作用力

2.2 水泥路面抗滑性能的主要影响因素

2.2.1 细集料影响

2.2.2 粗集料影响

2.2.3 路表构造特性在不同车速下对抗滑性能的影响

2.2.4 路面潮湿状况在不同车速下的影响

2.3 本章小结

第三章 水泥路面抗滑性能衰变规律验证及灰色系统评价

3.1 水泥路面抗滑衰变规律验证

3.1.1 试验设计

3.1.2 结果分析

3.2 灰色理论及模型介绍

3.2.1 灰色系统的定义

3.2.2 灰色系统的特点

3.2.3 灰色预测模型建模原理

3.2.4 水泥混凝土路面摩擦系数灰色模型建模及预测

3.2.5 灰色系统预测模型精度检验

3.3 本章小结

第四章 水泥混凝土抗滑加铺层性能研究

4.1 加铺层结构形式

4.2 加铺层厚度研究

4.3 加铺层粘结强度研究

4.3.1 粘结面界面区粘结力分析

4.3.2 界面区新水泥混凝土收缩对粘结的影响

4.3.3 旧水泥混凝土板粘结面粗糙度对粘结的影响

4.3.4 界面粘结剂研究

4.3.5 显著性鉴定

4.3.6 最优配方普通水泥基界面剂、纯水泥浆界面剂粘结与C35新水泥混凝土劈裂抗拉强度的比较

4.3.7 水泥砂浆对新旧水泥混凝土粘结的作用研究

4.4 结论

第五章 环氧类抗滑薄层性能研究及综合评价

5.1 抗滑薄层材料组成

5.1.1 抗滑薄层粘结材料的种类及材料特点

5.1.2 抗滑薄层骨料特点及技术要求

5.1.2 抗滑薄层骨料粒径的选择

5.2 抗滑薄层适应性研究

5.2.1 抗滑薄层抗滑耐久性能研究

5.2.2 抗滑薄层粘结性能研究

5.3 水泥加铺层与环氧类抗滑薄层综合评价

5.3.1 抗滑性评价

5.3.2 环境效益评价

5.3.3 适应性评价

5.3 本章小结

第六章 抗滑薄层施工工艺研究及现场抗滑性能检测

6.1 试验路的铺设方案

6.1.2 铺设方案

6.2 施工工艺研究

6.2.1 施工工艺流程

6.2.2 工法特点

6.2.3 施工时注意要点

6.3 现场测试情况

6.4 本章小结

7.1 结论

7.2 展望与不足

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

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摘要

水泥混凝土路面经过数年或者数十年的使用,路面抗滑性能越来越低,抗滑性能的衰减直接会导致交通事故的发生。对于旧的水泥路面如果拆除重建,造价成本较高,如何在控制成本的基础上,高效的解决旧水泥混凝土路面抗滑性能衰减的问题已经越来越重要。
  本论文以省部级科研项目《干线道路主要节点路段过渡区混凝土道面快速修复技术与示范》为依托,以水泥混凝土路面为基础,分析水泥混凝土路面的抗滑机理以及影响因素,通过验证其抗滑性能的衰变规律,利用GM(1,1)模型对道路抗滑性能进行预测,以便提前获取养护时机;并提出铺筑水泥加铺层和环氧类抗滑薄层的增强路面抗滑性能的两种加铺形式,通过两种加铺层在抗滑耐久性、景观效益、适应性上的比较,选取环氧树脂抗滑薄层在实体工程中应用,希望能对改善路面抗滑性能提供借鉴。
  首先分析了水泥混凝土路面的抗滑机理及影响因素,通过灰色模型以及抗滑指标,绘出水泥混凝土路面摩擦系数随时间的变化曲线,以验证水泥混凝土路面抗滑衰变规律,且为进一步了解预测路面养护时机,采用GM(1,1)模型对水泥混凝土路面抗滑性能进行了预测,并做了预测精度分析。
  其次为改善水泥混凝土路面的抗滑性能分别选用了水泥混凝土加铺层以及环氧树脂抗滑薄层加铺层,针对水泥混凝土加铺层的结构形式、加铺厚度进行了研究,重点对新旧水泥路面的粘结强度做了分析,以劈裂抗拉强度作为粘结强度的评价指标,分别比对了三种界面粘结剂的劈裂抗拉强度。
  然后针对环氧树脂抗滑薄层的胶粘剂、骨料类型以及骨料粒径的选用做了分析,通过室内加速加载试验对抗滑薄层的抗滑性能、耐久性能做了研究。其次,针对在水泥混凝土基面不同的处理方式下的劈裂抗拉强度进行了测试,得出了影响水泥混凝土路面与抗滑薄层之间粘结强度的因素。
  最后,根据室内的研究情况,分析出环氧树脂抗滑薄层在适应性、景观效益以及抗滑效果上优于水泥混凝土加铺层,并选取环氧树脂抗滑薄层进行实体工程应用,对试验路段加铺抗滑层前后的抗滑指标进行了测量,结果显示良好。为恢复水泥混凝土路面抗滑性以及对水泥混凝土路面的预防性养护提供参考。

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