基于三级分散体系的低标号沥青混合料设计原则研究

发布时间：2020-01-27 08:17

【摘要】：随着我国经济的迅猛发展，交通量快速增加，沥青路面最突出的早期病害是高温车辙。为提高沥青路面的抗车辙能力，一方面改进集料级配，另一方面使用改性沥青与硬质沥青。近两年，我国在沥青的使用问题上有向低标号沥青发展的趋势，人们逐渐认可低标号沥青高温性能的同时，忧虑其在路面使用中的低温性能。低温开裂仍然是困扰各国道路学者的主要问题，本研究采用流变学的方法通过对沥青、沥青胶浆、沥青砂浆三级分散系的研究，旨在分析低标号沥青混合料低温性能的影响因素，并通过混合料试验予以检验，从而得出低标号沥青混合料的设计原则。研究结果表明，随着沥青标号的降低，高温性能得到改善的同时低温性能降低，延度指标低温性能的排序与流变指标低温性能的排序基本一致，表明延度指标具备可信性，，同时建议老化后延度指标采用15℃作为测试条件。而进一步对胶浆和砂浆的研究表明，增大粉油比与降低沥青标号对沥青低温性能的影响在某一水平上大致相当，最终，在对直接影响沥青路面路用性能的沥青混合料层面上的研究表明，单一提高沥青用量的情况下，低温性能得到改善的同时车辙动稳定度减小，高温性能降低，说明考虑低温性能时必须考虑与之联动的高温性能，如果保持粉油比不变的情况下，提高混合料中沥青胶浆的用量，低温性能改善的同时高温性能并没有损失。研究一致表明沥青标号是影响沥青混合料低温性能的主要因素，但随着矿粉、集料的加入，沥青标号对沥青混合料低温性能影响的显著性逐渐降低，沥青混合料的高温性能主要取决于沥青膜的厚度，沥青胶浆的粉油比与沥青混合料的粉油比反映的沥青膜厚度的变化具有一致性；沥青混合料的低温性能主要取决于沥青用量，沥青胶浆的粉油比映射的是沥青混合料的石油比（集料与沥青的比例），在不损害高温性能的前提下提高混合料的低温性能，低标号沥青混合料的设计原则是：保持较高的粉油比不变，提高混合料中的沥青胶浆的用量，建议在低标号沥青混合料配合比设计中限定最小沥青用量。
【图文】：

抗车辙能力,集料级配,沥青路面,车辙

图 1-1 车辙青路面的抗车辙能力，一方面改进集料级配，另一方面是年来，我国在使用沥青的问题上有向低标号硬质沥青发地，50 号沥青获得了大面积的推广应用，国内的沥青消RP 通过对沥青结合料路用性能的研究，提出了以沥青胶蠕变劲度模量和蠕变斜率 m值，以及直接拉伸试验破坏价沥青胶结料低温性能的指标。美国战略公路研究计划（对低温性能的贡献率占 87%[4]。因此人们逐渐认可低标低标号沥青铺筑的沥青路面的低温特性。路的另一主要的破坏形式是低温开裂。沥青路面的低温开都非常突出，在我国，北方地区十分普遍和严重的路面病青路面结构开裂问题研究的深入，意识到交通荷载导致沥裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝主要指剪切裂缝，由于

低温开裂,科技攻关,“八五”,“七五”

图 1-2 低温开裂”及“八五”两个国家科技攻关专题中，研究者对沥青及沥青混较深入的研究。主要包括影响沥青路面低温开裂的各种因素，重的调查分析，以及沥青及沥青混合料低温评价指标等。自 1975 对哈尔滨、沈阳、天津、西安、南京、上海等地的路面裂缝现象发现，非荷载性的温缩裂缝及半刚性基层所引起的反射性裂缝是最主要的原因，应引起广泛的关注并作为重点方向进一步研究[6后期，国外就已经意识到温缩裂缝对沥青路面产生的严重危害性，调查入手，通过室内试验以及修筑试验路段进行观察，取得了一 20 世纪 60 年代对沥青面层的收缩开裂进行了系统的调查研究八五”两个国家科技攻关专题中，对沥青及沥青混合料的低温性，为沥青路面的发展作出了贡献。但是必须认识到，低温开裂仍路面的主要问题，路面抗裂性能与材料低温性能指标的相关性一
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U414

【参考文献】