本文以桥面高粘沥青粘结防水层为研究对象,从粘结材料的粘结强度构成机理入手,对粘结层的粘结强度材料和界面两大影响因素进行了分析。采用大型通用有限元分析软件,以有限单元理论为基础对清连高速公路中的杜步3号桥实体工程进行数值模拟计算,通过计算得到粘结体系最大拉应力和最大剪应力,并以此作为室内材料性能试验研究的控制性指标;同时改变粘结层计算参数以求得各应力分布变化规律。对高粘四种沥青、SBS改性沥青和环氧沥青进行了一系列基本性能对比试验,试验结果表明高粘沥青具有较好的材料性能,尤其是高粘3#和4#沥青,它们的高温稳定性、低温柔韧性等性能均明显优于SBS改性沥青和环氧沥青。随后对高粘3#和4#沥青进行了界面结合稳定性试验研究,以研究高粘沥青在实际工程中的使用性能,试验包括直接剪切、斜面剪切和直接拉拔三类试验,试验得出了高粘沥青的极限抗剪切和极限抗拉拔强度,同时通过改变试验温度、界面状况等试验条件而得到高粘沥青强度变化规律,并将试验结果同数值计算结果进行比较,通过对比分析表明高粘沥青应用于水泥混凝土桥面上是完全可靠的。本文以杜步3号桥实体工程为背景,对高粘沥青粘结防水材料的施工过程进行了研究,为保证高粘沥青粘结防水材料施工质量提出了相应的措施。
第一章 绪论 11-18
    1.1 问题的提出 11-12
    1.2 研究粘结防水层的重要意义 12
    1.3 国内外研究概况 12-15
        1.3.1 国外研究概况 12-14
        1.3.2 国内研究概况 14-15
    1.4 研究内容及技术路线 15-18
        1.4.1 研究的目的 15-16
        1.4.2 研究的主要内容 16-17
        1.4.3 研究的技术路线 17-18
第二章 粘结材料粘结机理及影响因素 18-26
    2.1 粘结机理分析 18-20
        2.1.1 材料对桥面板表面的浸润 18-19
        2.1.2 粘结理论 19-20
    2.2 粘结防水层的材料影响分析 20-22
        2.2.1 材料的种类 20-21
        2.2.2 材料选择要点 21-22
    2.3 粘结防水层的桥面板界面影响分析 22-25
        2.3.1 桥面板清理 22-23
        2.3.2 桥面板表面粗糙处理 23-25
    2.4 本章小结 25-26
第三章 桥面铺装体系力学性能分析 26-40
    3.1 有限元分析方法及分析软件简介 26-29
        3.1.1 有限元分析方法概述 26-27
        3.1.2 静力分析基本理论 27-28
        3.1.3 有限元软件简介 28-29
    3.2 有限元计算模型 29-32
        3.2.1 工程概况 29
        3.2.2 基本假定 29
        3.2.3 有限元单元 29-31
        3.2.4 计算参数 31
        3.2.5 荷载条件及布置 31-32
    3.3 不同荷位下铺装体系受力分析 32-36
        3.3.1 拉应力分析 33-34
        3.3.2 剪应力分析 34-36
    3.4 粘结层计算参数变化对应力影响性分析 36-38
        3.4.1 粘结层模量变化影响性分析 36-37
        3.4.2 粘结层厚度变化影响性分析 37-38
    3.5 本章小结 38-40
第四章 粘结层材料基本性能试验研究 40-51
    4.1 粘结材料的选择 40-42
    4.2 基本性能试验 42-49
        4.2.1 高温耐热性 42-44
        4.2.2 低温柔韧性 44-46
        4.2.3 粘结强度 46-48
        4.2.4 耐酸、耐碱性 48-49
        4.2.5 不透水性 49
    4.3 本章小结 49-51
第五章 粘结体系界面结合稳定性试验研究 51-68
    5.1 界面稳定性试验方案 51-53
        5.1.1 试验方案 51
        5.1.2 材料选择 51-52
        5.1.3 试件制备 52-53
    5.2 直接剪切试验 53-59
        5.2.1 试验方案与结果处理方法 53-55
        5.2.2 高粘沥青最佳用量的确定 55
        5.2.3 界面粗糙状况对抗剪强度的影响 55-57
        5.2.4 界面清洁度对抗剪性能的影响 57-58
        5.2.5 温度对抗剪强度的影响 58-59
    5.3 斜面剪切试验 59-61
        5.3.1 仪器及试验简介 59-60
        5.3.2 试验温度影响性分析 60-61
        5.3.3 界面粗糙度影响性分析 61
    5.4 直接拉拔试验 61-66
        5.4.1 仪器与试验简介 62-63
        5.4.2 试验温度对拉拔强度的影响 63
        5.4.3 不同界面状况的影响 63-64
        5.4.4 界面清洁度对拉拔强度的影响 64-65
        5.4.5 拉拔强度与剪切强度的相关性 65-66
    5.5 本章小结 66-68
第六章 高粘沥青粘结层施工技术控制 68-74
    6.1 粘结层施工前桥面处理 68-69
    6.2 高粘沥青洒布施工 69-71
        6.2.1 施工准备 69
        6.2.2 高粘沥青的溶化升温 69-70
        6.2.3 洒布施工质量控制 70-71
    6.3 预拌碎石撒布 71-73
        6.3.1 施工控制 71-72
        6.3.2 注意事项 72-73
    6.4 交通管制 73-74
第七章 结论与展望 74-76
    7.1 主要研究结论 74-75
    7.2 进一步研究展望 75-76