不同类型沥青混合料的拌和流动特性

发布时间：2020-03-19 06:22

【摘要】：沥青混合料的拌和和易性是指混合料拌和的难易程度,对沥青混合料的拌和摊铺有着重要的影响,它关系着道路的使用性能。目前,对沥青混合料拌和和易性的定量评价较少,且对于和易性指数的定义比较狭义。论文研究了不同类型沥青混合料的拌和流动特性,基于拌和流变模型,考察了拌和温度、沥青用量、沥青性质、级配类型等因素,综合评价了沥青混合料的拌和和易性指标。论文选取了工程中较为常见的AC-13、AC-20、SMA-13、OGFC-13、ATB-25等5种级配类型,采用课题组自行开发的变速拌和功率测试装置对混合料进行变速拌和试验,分析级配类型对沥青混合料拌和特性的影响。结合沥青用量、沥青性质、级配类型等混合料组成要素,在不同拌和温度下,分析沥青混合料的拌和流动特性,定义了和易性指数。研究结果表明:沥青混合料的拌和流动特性服从线性黏塑性的宾汉模型,其本构方程为P=F+λ?V,截距F为内在塑限(F0),斜率λ为广义黏度。沥青混合料的拌和功率随拌和速率增大呈现出正相关性,随温度的升高而呈现出负相关性,随级配类型的不同而发生显著变化。不同级配干拌集料的λ值差异很小,不受温度、集料尺寸大小影响,表现出非黏性,而内在塑限F值存在较大差异,最大公称粒径越大,内在塑限越大,对于最大公称粒径相同时,粗集料比(C_r)越大,其内在塑限也越大。最大公称粒径越大的级配对应混合料的内在塑限F越大,其和易性也就越差。综合考虑了沥青混合料的广义黏度λ、内在塑限F、拌和速率V,以拌和P-V流变图的坐标轴、流动变形直线、V=50r·min~(-1)构建一个梯形,以该梯形面积(=_2~1(1(++(1)=25(2+50))的倒数百分率作为和易性指数,并通过沥青混合料的最佳拌和温度以及和易性指数-温度曲线(I-T曲线),确定了不同沥青混合料的最佳拌和和易性指数。通过和易性指数的研究,以此来分析沥青混合料的拌和流动特性,为沥青路面的拌和摊铺提供了理论基础与方法。
【图文】：

模型图,黏塑性,线性,模型

(a) (b)图 2.10 简单的线性黏塑性模型图2.10a为两者串联，对应的本构关系为＝ = ，但这样变化规律是不存在的。图2.10b为两者并联，对应的线性本构关系有：＝＋（2.1）或非线性本构关系：＝＋（2.2）式中：剪切强度； = 剪应变速率或形变速率；内在塑限；动力粘度（表观粘度），温度一定时为常数；与粘度相关的计算参数；a 复合流动指数（a>0），反映非线性流动。为保证函数表达式的非线性与流变学量纲的平衡，，应将式（2.2）表达式修改为：＝＋ ln( )分析边界条件：当 → 0时，＝

测试装置,试验仪器

长安大学硕士学位论文第 4 章沥青混合料变速拌和试验混合料拌和试验所采用的试验仪器是课题组自行开发设计的变速拌和功由于该仪器不是实验室所使用的常规仪器，因此本章将先对试验仪器的、试验操作要点、数据采集与存储等问题进行简单的介绍，再制定可行的择一组数据校核的试验仪器的可靠性。设备及操作要点试验设备构成组研究人员对沥青混合料拌和锅进行了改进，增加了变速拌和系统、功率录系统，开发设计了变速拌和功率测试装置，如图 4.1。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414

【参考文献】