半柔性路面用混合料性能及其配合比设计方案研究

发布时间：2020-05-15 23:13

【摘要】：国民经济在持续不断的增长,交通流量也越来越大,在现代交通中,其主要韵特征为轴载加重和渠化交通。针对目前交通运输的现状而言,公路以及城市的道路的路面结构强度以及稳定都需要得到进一步的提升,所以,开展路面新材料研究以减少路面早期损害,改善路面使用性能和延,长路面的使用时间意义重大。针对半柔性路面新型路面组成方式的应用逐渐得到更多道路工作者的重视。半柔性路面也就是空隙率20%的大孔隙基体沥青混合料里面,再注入特别的浆体,这种浆体的主要成分为水泥,最后复合而成的路面。本文通过对大孔隙基体沥青混合配合比和高渗透低收缩水泥胶聚的配方优化设计,从而提高半柔性路面的力学,性能和路用性能。大孔隙基体沥青混合料采用基于体积填充理论的体积设计法,根据逐级插捣试验设计主骨架,实测其间隙率,然后根据主骨架间隙率以及沥青混合料设计空隙率,确定细集料及沥青用量,使细集料体积、矿粉体积、沥青体积及预留空隙体积的总和等于主骨架集料空隙体积。然后根据粘结性质和抵抗温度应力能力的粘结力指标,确定最佳沥青用量为2.7%。本文对高渗透低收缩的水泥胶浆也进行了配合比的优化设计,以抗压强度、抗折强度、流动度、60d干缩率为考核指标,选取水胶比、砂种类、砂胶比、膨胀剂掺量、矿粉掺量、粉煤灰掺量这六个不相同因素为设计变量,采用正交试验法设计了25组不同配合比,分别对水泥胶浆性能的影响。最终得出高渗透低收缩水泥优化配合比:水胶比0.4、砂胶比0.2、膨胀剂掺量10%、矿粉掺量15%,粉煤灰掺量15%。以该最优配合比重新拌制水泥胶浆,并测试各项性能,其试验结果均能满足半柔性路面用水泥胶浆的性能指标要求。
【图文】：

逑图１－１半柔性路面材料结构示意图逦图１－２骨架－空隙结构逡逑Ｆｉｇｌ－１邋Ｔｈｅ邋ｓｔｍｃｔｕｒｅ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｓｅｍｉ－ｆｌｅｘｉｂｌｅ逦ｆ＇ｉｇｌ－２邋Ｓｋｅｌｅｌｏｎ－ｖｏｉｄ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑ｐａｖｅｍｅｎｔ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ逡逑＿逦＿逡逑图１－３骨架？密实结构逦图１－４半柔性路面材料结构形态逡逑Ｆｉｇｌ－３邋Ｓｋｅｌｅｔｏｎ邋－邋ｃｏｍｐａｃｔ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逦Ｆｉｇｌ－４Ｔｈｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ邋ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ｓｅｍｉ－ｆｌｅｘｉｂｌｅ逡逑ｐａｖｅｍｅｎｔ邋ｍａｔｅｒｉａｌｓ逡逑半柔性路面材料中的高连通空隙沥青混合料空隙率高达２０－２８％，其结构形态属逡逑于骨架－空隙结构，类似于ＯＧＦＣ混合料，只是ＯＧＦＣ混合料的空隙率稍小（１８？２２％）。逡逑氋连通空隙沥青混合料中的大量连通空隙是由于粗集料含量多，而细集料、填料、沥逡逑青用量少，难以填满粗集料之间的空隙而形成的，这也是灌注水泥胶浆的基本要求。逡逑当灌注特殊性能的水泥基灌浆材料后，高连通空隙沥青混合料中的连通孔隙被填充，逡逑留下封闭空隙及少量未被填充的连通孔隙，这种组合而成的半柔性路面材料属于骨架逡逑－密实结构，如图１－４所示。这一点与ＳＭＡ混合料很相似，不同的是前者的空隙填充逡逑物力水泥基灌浆材料

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【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.22

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本文编号：2665764