AC-13沥青混合料级配组成优化设计

发布时间：2020-06-28 07:31

【摘要】：西宁地区属大陆性高原半干旱气候,具有气压低,寒长暑短,多风少雨,蒸发量大,昼夜温差大,日照时间长等气候特征,特殊的地理气候环境对该地区沥青路面结构使用性能有着显著影响。因此,如何保证西宁绕城高速公路沥青路面良好的路用性能,减轻和避免较严重的早期病害,是目前亟需解决的技术难题。本文以西宁绕城高速公路沥青路面工程为依托,根据该地区夏季高温、冬季寒冷且日夜温差较大的特殊气候环境,对上面层AC-13沥青混合料材料设计与结构设计相结合进行优化设计,使沥青混合料具有良好的结构性能及功能性。针对西宁绕城高速公路沥青路面各结构层沥青选型问题,结合该地区常用沥青类型、沥青路面典型病害及其原因分析,参照我国现行规范及已有工程经验,并兼顾项目所用原材料及施工质量控制水平等因素,提出了基质沥青结合料类型。分析了不同沥青改性剂的功能效果,确定了改性沥青的制备工艺、类型及改性剂掺量。结合矿料的技术特征,提出了沥青混合料矿料级配设计均衡优选法。推荐了该绕城高速公路项目沥青路面上面层层优选的矿料合成目标级配和最佳油石比。结合依托工程对AC-13沥青混合料路用性能进行了相关试验分析与评价,验证了其混合料的性能。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U414
【图文】：

9（g）连续 7 天日平均气温统计 （h）连续 7 天平均日最大温差统计图 2.1 西宁地区气温统计根据该地区气温统计数据分析结果可知：该地区日最低气温为-23.8℃，连续7 天平均日最低气温为-21.3℃；日最高气温为 36.5℃，连续 7 天平均日最高气温为 34.8℃；日最大温差为 29.2℃，连续 7 天平均日最大温差为 23.6℃；日平均气温的最高气温为 25.9℃，日平均气温的最低气温为-17.8℃。连续7天平均日最低气温的数学期望为-0.0824，方差为85.66，标准差为9.26；连续 7 天平均日最高气温的数学期望为 14.4315，方差为 69.65，标准差为 8.35。连续 7 天平均日最高气温值对应具体值，见表 2.1 所示。

图 2.2 路面横向裂缝通过调查分析可知，该地区沥青路面的横向裂缝主要是由于沥青混合料在温下降时发生收缩变形，路面表面被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横裂缝，部分横向裂缝由于半刚性基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，在车荷载的作用下裂缝反射至路表面而行车，具有典型的下宽上窄的裂缝特征，外，差异沉降也是引起横向裂缝的一个主要原因。（2）纵向裂缝纵向裂缝的方向基本上平行于道路中心线，一般发生在距离路边缘 3-5m 的道内。纵向裂缝有两种形状：一种是直线形，另一种是纵向弧形且两端向路堤缘延伸，地基的不均匀沉降和过大荷载是形成纵向裂缝的主要原因。很多路面向裂缝和网裂同时发生，分为两种情况：自上而下的表面裂缝和自下而上的沥底层疲劳裂缝。自上而下的表面裂缝是由于沥青上面层和中面层或者中面层与面层之间存在层间污染情况，导致上面层或中面层底部承受过大的拉应力而破

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