基于振动成型法的AC-25沥青混合料力学性能及细观结构分析
发布时间：2022-01-01 03:08
随着我国交通事业的发展,道路载重的要求也随之提高,但是目前大多工程采用传统的马歇尔成型法已经被不少研究和调查证明无法承担重交通沥青路面的指导作用。已有研究表明旋转压实与路面的模拟程度良好,但是由于技术和成本无法大量投入工程。垂直振动成型法是以模拟路面振动碾压为原理,且仪器成本小于旋转压实,可以尝试作为施工的指导方法。但是目前没有明确的规范给出振动成型法施工指导方法以及设计标准等,基于此本文以AC-25沥青混合料为研究对象,对比和联系了振动成型法和马歇尔法的宏观力学性能和细观内部结构,结合实际工程,研究了振动成型AC-25沥青混合料的设计标准以及矿料级配,为以后室内试验的试件制件和工程设计规范的形成提供参考和依据,主要研究内容和成果如下:在宏观研究上,本文先对AC-25沥青混合料的马歇尔法和振动成型法在不同压实功、不同油石比下的体积参数和力学性能进行研究,振动成型法力学性能峰值对应的油石比为3.8%小于马歇尔法的4.1%,在相同压实功下,振动试件的力学强度相比于马歇尔法平均提高14.25%。然后,将混合料分为粗集料、细集料、胶浆三部分进行混合料级配的优化,最后以力学性能最优为原则,通过拟...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AC-25试件密度与马歇尔击实次数的关系
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏观参数对比研究11202.5504.4613.8967.91302.5594.0213.5969.67402.5713.5713.1872.15502.5823.1612.8174.56602.5912.9212.5176.64702.5962.7412.3477.83802.5982.6612.2778.32注：-密度；VV-空隙率；VMA-矿料间隙率；VFA-沥青饱和度。（a）振动时间与密度的关系（b）振动时间与空隙率的关系（c）振动时间与矿料间隙率的关系（d）振动时间与饱和度的关系图2.2振动时间与体积参数的关系由图2.2可知，随着振动时间增加，混合料密度和饱和度的增长速度逐渐变缓，空隙率和矿料间隙率的减小速度也逐渐变缓，说明随振动时间的增加，混合料试件内部的粗集料骨架逐渐趋于稳定，达到70s后，随时间增加，混合料的四项体积参数基本
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏观参数对比研究13（c）油石比与矿料间隙率的关系（d）油石比与饱和度的关系图2.3油石比与体积参数的关系从图2.3的四幅图中整体来看，无论是哪种成型方式，体积参数随油石比变化的趋势都相同，MS75和VTM10的体积参数相差不大，而MS135和VTM60的体积参数相近，可以看出压实功与压实方式都对混合料的体积参数有影响，压实功对体积参数的影响远大于成型方式对体积参数的影响。而且可以看出压实功大的MS135和VTM60随油石比增长体积参数变化的斜率要小于压实功小的MS75和VTM10，即压实功越大，试件随油石比增长体积参数的变化程度越校图2.3（a）（c）中，混合料的密度以及矿料间隙率都出拐点，但是MS75和VTM10的空隙率最大值在油石比4.1%左右，MS135和VTM60则出现在油石比3.8%左右；MS75和VTM10的矿料间隙率最小值在油石比4.1%左右，MS135和VTM60则出现在油石比3.8%左右，根据规范最佳油石比是由体积参数所确定，由此说明压实方式对最佳油石比的影响不大，而增大压实功会使混合料的最佳油石比降低，这是因为压实功增大，混合料的骨架结构更加密实，不需要过多的沥青来粘结集料，多余的沥青反而会起到润滑作用，使集料滑动，导致混合料密度下降。因此，实际工程中，对重交通路面在提高压实度的同时也要降低沥青用量，以避免路面出现车辙、泛油等损坏问题。2.3.2力学性能的变化规律经过上节分析成型方法与混合料试件体积参数的关系，得知在材料组成特定情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BBR方法的沥青胶浆低温性能研究[J]. 王书杰,余秀兰,王君. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[2]应用振动成型法设计冷再生沥青混合料[J]. 袁浩. 建设科技. 2017(23)
[3]基于数字图像处理技术的沥青混合料级配检测方法[J]. 程永春,马健生,颜廷野,杨金生. 科学技术与工程. 2017(32)
[4]沥青混合料的体积指标及其与路用性能的关系[J]. 樊志强. 山西建筑. 2017(04)
[5]基于CT图像的沥青混合料细观建模及数值仿真研究进展[J]. 金灿,王鑫磊,刘凯,凌天清. 公路. 2016(09)
[6]基于图像分析技术的不同压实方法沥青混合料级配变化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技术. 2016(01)
[7]基于MATLAB沥青混合料碎石级配的检测方法[J]. 李强,邵成,刘雄. 交通科学与工程. 2015(02)
[8]ATB-30沥青混合料VVCM与马歇尔设计对比[J]. 蒋应军,孔令飞,陈浙江. 公路交通科技. 2015(06)
[9]成型方法对ATB-30混合料性能的影响[J]. 张毅,薛金顺,陈浙江,蒋应军. 公路交通科技. 2014(10)
[10]基于数字图像处理的粗集料接触分布特性[J]. 石立万,王端宜,蔡旭,吴志勇. 中国公路学报. 2014(08)
博士论文
[1]沥青路面材料多尺度域力学行为及统一模型[D]. 龚湘兵.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于X-ray CT的沥青混合料粗集料基础特性研究[D]. 段跃华.华南理工大学 2011
[3]半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D]. 胡力群.长安大学 2004
硕士论文
[1]基于CT数字图像处理技术的沥青混合料冻融循环作用下的细观损伤研究[D]. 马健生.吉林大学 2018
[2]基于X-ray CT沥青混合料细观结构及力学性能研究[D]. 任俊达.哈尔滨工业大学 2014
[3]沥青混合料不同配合比设计方法对比研究[D]. 陈泽宏.湖南大学 2013
[4]沥青混合料试件垂直振动成型方法研究[D]. 姚林虎.长安大学 2012
[5]基于ATB-30沥青混合料振动成型方法研究[D]. 朱强.长安大学 2011
[6]GTM沥青混合料设计方法的应用研究[D]. 李恒达.河北工业大学 2011
本文编号：3561528
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AC-25试件密度与马歇尔击实次数的关系
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏观参数对比研究11202.5504.4613.8967.91302.5594.0213.5969.67402.5713.5713.1872.15502.5823.1612.8174.56602.5912.9212.5176.64702.5962.7412.3477.83802.5982.6612.2778.32注：-密度；VV-空隙率；VMA-矿料间隙率；VFA-沥青饱和度。（a）振动时间与密度的关系（b）振动时间与空隙率的关系（c）振动时间与矿料间隙率的关系（d）振动时间与饱和度的关系图2.2振动时间与体积参数的关系由图2.2可知，随着振动时间增加，混合料密度和饱和度的增长速度逐渐变缓，空隙率和矿料间隙率的减小速度也逐渐变缓，说明随振动时间的增加，混合料试件内部的粗集料骨架逐渐趋于稳定，达到70s后，随时间增加，混合料的四项体积参数基本
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏观参数对比研究13（c）油石比与矿料间隙率的关系（d）油石比与饱和度的关系图2.3油石比与体积参数的关系从图2.3的四幅图中整体来看，无论是哪种成型方式，体积参数随油石比变化的趋势都相同，MS75和VTM10的体积参数相差不大，而MS135和VTM60的体积参数相近，可以看出压实功与压实方式都对混合料的体积参数有影响，压实功对体积参数的影响远大于成型方式对体积参数的影响。而且可以看出压实功大的MS135和VTM60随油石比增长体积参数变化的斜率要小于压实功小的MS75和VTM10，即压实功越大，试件随油石比增长体积参数的变化程度越校图2.3（a）（c）中，混合料的密度以及矿料间隙率都出拐点，但是MS75和VTM10的空隙率最大值在油石比4.1%左右，MS135和VTM60则出现在油石比3.8%左右；MS75和VTM10的矿料间隙率最小值在油石比4.1%左右，MS135和VTM60则出现在油石比3.8%左右，根据规范最佳油石比是由体积参数所确定，由此说明压实方式对最佳油石比的影响不大，而增大压实功会使混合料的最佳油石比降低，这是因为压实功增大，混合料的骨架结构更加密实，不需要过多的沥青来粘结集料，多余的沥青反而会起到润滑作用，使集料滑动，导致混合料密度下降。因此，实际工程中，对重交通路面在提高压实度的同时也要降低沥青用量，以避免路面出现车辙、泛油等损坏问题。2.3.2力学性能的变化规律经过上节分析成型方法与混合料试件体积参数的关系，得知在材料组成特定情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BBR方法的沥青胶浆低温性能研究[J]. 王书杰,余秀兰,王君. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[2]应用振动成型法设计冷再生沥青混合料[J]. 袁浩. 建设科技. 2017(23)
[3]基于数字图像处理技术的沥青混合料级配检测方法[J]. 程永春,马健生,颜廷野,杨金生. 科学技术与工程. 2017(32)
[4]沥青混合料的体积指标及其与路用性能的关系[J]. 樊志强. 山西建筑. 2017(04)
[5]基于CT图像的沥青混合料细观建模及数值仿真研究进展[J]. 金灿,王鑫磊,刘凯,凌天清. 公路. 2016(09)
[6]基于图像分析技术的不同压实方法沥青混合料级配变化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技术. 2016(01)
[7]基于MATLAB沥青混合料碎石级配的检测方法[J]. 李强,邵成,刘雄. 交通科学与工程. 2015(02)
[8]ATB-30沥青混合料VVCM与马歇尔设计对比[J]. 蒋应军,孔令飞,陈浙江. 公路交通科技. 2015(06)
[9]成型方法对ATB-30混合料性能的影响[J]. 张毅,薛金顺,陈浙江,蒋应军. 公路交通科技. 2014(10)
[10]基于数字图像处理的粗集料接触分布特性[J]. 石立万,王端宜,蔡旭,吴志勇. 中国公路学报. 2014(08)
博士论文
[1]沥青路面材料多尺度域力学行为及统一模型[D]. 龚湘兵.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于X-ray CT的沥青混合料粗集料基础特性研究[D]. 段跃华.华南理工大学 2011
[3]半刚性基层材料结构类型与组成设计研究[D]. 胡力群.长安大学 2004
硕士论文
[1]基于CT数字图像处理技术的沥青混合料冻融循环作用下的细观损伤研究[D]. 马健生.吉林大学 2018
[2]基于X-ray CT沥青混合料细观结构及力学性能研究[D]. 任俊达.哈尔滨工业大学 2014
[3]沥青混合料不同配合比设计方法对比研究[D]. 陈泽宏.湖南大学 2013
[4]沥青混合料试件垂直振动成型方法研究[D]. 姚林虎.长安大学 2012
[5]基于ATB-30沥青混合料振动成型方法研究[D]. 朱强.长安大学 2011
[6]GTM沥青混合料设计方法的应用研究[D]. 李恒达.河北工业大学 2011
本文编号：3561528
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