沥青路面结构参数的试验方法与应用研究

发布时间：2021-02-10 03:42

　　沥青路面结构是目前我国高速公路的主要结构形式,而沥青路面结构参数是反映路面结构使用性能的最重要参数,因此,开展沥青路面结构参数的研究是非常有必要的。在我国现行的沥青路面设计规范中,材料参数推荐采用室内试验进行测定,而室内试验对试验条件有特定的要求,这与自然状态存在较大的差异。因此,本文通过试验探究尺寸、温度和疲劳这三个因素对沥青混凝土材料的影响性,进而建立能够反映路面真实参数状况的力学分析方法,分析沥青路面结构的性能。首先,选择以江苏省典型路面结构作为研究对象,对该结构面层的SMA-13、Sup-20和Sup-25这三种混合料进行动态模量和蠕变曲线的测试。通过变化试件尺寸、试验温度和重复荷载作用次数,探究动态模量的尺寸效应、温度敏感性和疲劳损伤衰减规律。经过对试验数据的处理分析,建立了路面结构参数由室内试验到路面结构中的映射关系。其次,以分析沥青路面车辙发展规律为目的,选择能够反映蠕变三阶段规律的再修正Burgers模型。在保留其蠕变特性的前提下,将动态模量的尺寸效应和损伤衰减耦合到模型中,从而获得考虑模量衰减的再修正Burgers模型。通过用户材料子程序编写本构关系,使用Abaqus... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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技术路线图

东南大学硕士学位论文由表2.6和表2.7得出级配B满足要求，取级配B为设计级配。图2-1SMA-13设计级配曲线③马歇尔稳定度试验按比例称取矿料配制级配B，采用3种油石比进行马歇尔试验，测定各组试件的稳定度、流值、空隙率等指标，并确定各组对应的最大理论相对密度。试验中合成表观相对密度为2.913，合成毛体积相对密度为2.869，试验结果见表2.8。表2.8沥青混合料马歇尔试验结果级配类型油石比(%)稳定度(kN)流值(0.1mm)空隙率(%)VMA(%)VFA(%)毛体积相对密度计算最大理论相对密度SMA-135.712.7332.65.417.969.72.4912.6346.011.8532.24.017.276.62.5172.6236.310.8430.13.417.380.22.5212.611要求≮6.020～503.0～4.5≮17.075.0～85.0//④最佳油石比的确定根据SMA-13路面设计要求，结合实际工程情况，本次设计按目标空隙率为4.0%，即取最佳油石比为6.0%，且其它指标（VMA、VCA、稳定度、饱和度等）均满足设计规范要求。表2.9矿料配合比及油石比混合料类型下列各种矿料所占比例(%)油石比(%)1#料2#料4#料矿粉SMA-1342.034.014.010.06.0通过以上初试级配体积分析和马歇尔稳定度试验，得到SMA-13改性沥青混合料目14

第二章沥青路面结构参数试验的主要影响因素研究（VFA）、矿粉与有效沥青之比（F/A）、初始旋转压实次数的压实度等。根据各个级配的估算沥青用量和以往经验，用4.3%的沥青用量成型试件，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa。本次设计选择压实次数N最初=8次，N设计=100次，N最大=160次。将旋转压实次数设定在N设计，本次试验为N设计=100次，测试试件的空隙率、矿料间隙率等体积指标，确定能满足Superpave设计要求级配作为设计级配，Sup-20的级配曲线如图2.2所示。图2-2Sup-20设计级配曲线②配合比设计设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，所谓设计沥青用量就是指在设计旋转压实次数下得到空隙率为4%的沥青用量。根据Superpave设计方法，一般选择四种沥青用量，它们分别为Pb、Pb±0.5%、Pb+1%。根据经验取Pb为4.3%，四个沥青用量分别为：3.8%、4.3%、4.8%、5.3%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时，压实次数应设定在N设计，本次N设计=100次。表2.19四种沥青用量沥青混合料体积性质沥青用量（%）在压实次数时粉胶比FB初始压实度（%）压实度（%）（设计次数）VMA（%）VFA（%）3.894.913.461.21.5484.74.396.013.269.71.3686.04.896.913.476.11.2086.65.397.713.583.01.0787.0Superpave标准≥13.065.0～75.00.6～1.2*≤89.0注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。17


本文编号：3026729