骨架密实型沥青混合料稳态参数分析

发布时间：2020-07-16 15:37

【摘要】：随着中国经济的崛起,各个行业飞速发展,对交通条件、公路的质量等方面提出更为严苛的要求。骨架密实型沥青混合料具备良好的高温稳定性、耐久性、抗滑性,已成为我国路面材料的首选。历年来对骨架密实型沥青混合料的研究主要针对材料的宏观路用性能,但对此类材料骨架的形成过程、强度的形成过程研究较少,骨架参数与路用性能之间的相关关系尚未明确。本研究基于分级掺配设计方法设计骨架密实型沥青混合料,结合数字图像处理技术观察各掺配阶段下沥青混合料骨架的平衡状态转变全过程,分析影响沥青混合料抗车辙性能的骨架参数及并确定其合理范围。研究得到以下成果:1、混合料的空隙率和VMA随着分级掺配次数的增加而降低,稳定度和动稳定度指标则随着掺配次数的增加而增加。密度和VFA指标最大值出现在二级掺配混合料中,合理的间断级配有利于密度的提升。2、在混合料骨架特征分析中,使用平均粒径和最小粒径的分析结果是一致的,均呈现出掺配级数增加内部接触点数量先增多后减少,倾角呈减小的趋势。计算得到集料初始倾角越小,混合料的动稳定度指标越高。3、骨架稳定分析结果表明,存在一个初始接触点数与初始倾角值的合理值,使混合料在一定压实功下形成稳定骨架嵌挤结构。沥青混合料级配设计时应将接触点的数量控制在一个合理范围内。4、建立的动稳定度估算模型可分辨出沥青种类对试验结果的影响,但适用于有显著骨架特征的混合料。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U414
【图文】：

沥青混合料路面 水泥混凝土路面 半柔性路面图 1-2 路面类型Fig.1-2 Pavement type但我国地形复杂多样，气候条件更是 一样春风有两般，南枝盛开北枝寒 ，对于华南地区1 年降水量为 1400—2000 毫米，降水的季节分配，以夏雨最多，春雨次之，秋雨更次，冬雨最少，但冬季的雨量亦可占全年降水量的 10%以上，这些自然环境直接或者间接地影响着道路的寿命。自然环境的影响和近些年来交通组成结构的重大变化（重载交通已成为公路的主要运输形式），加剧了车对路面的破坏。特别是华南地区，超载现象严重，我国的公路建设在取得量的同时出现了一系列的质量问题，如：某些道路通车几年就出现车辙、开裂、泛油、水损坏等破坏的情况，必须进行大面积维修，给国家造成较大一部分开支。近年来随着大量高速公路的修建及使用，伴随而来的道路早期破坏问题也日益突现，特别是车辙、开裂和水损害成为现如今高速公路面临的 三大病害 。此外，特别在南方，夏季高温变形的危险性更大，严重威胁着交通安全，有的变形破坏不仅发生在表面，甚至危及中下面层。特别是广东地区气候真如 天然大温室 ，属于亚热带季风气候常年高温多雨，气候特点影响着路面的使用寿命和服务质量。

1 年降水量为 1400—2000 毫米，降水的季节分配，以夏雨最多，春雨次之，秋雨更次，冬雨最少，但冬季的雨量亦可占全年降水量的 10%以上，这些自然环境直接或者间接地影响着道路的寿命。自然环境的影响和近些年来交通组成结构的重大变化（重载交通已成为公路的主要运输形式），加剧了车对路面的破坏。特别是华南地区，超载现象严重，我国的公路建设在取得量的同时出现了一系列的质量问题，如：某些道路通车几年就出现车辙、开裂、泛油、水损坏等破坏的情况，必须进行大面积维修，给国家造成较大一部分开支。近年来随着大量高速公路的修建及使用，伴随而来的道路早期破坏问题也日益突现，特别是车辙、开裂和水损害成为现如今高速公路面临的 三大病害 。此外，特别在南方，夏季高温变形的危险性更大，严重威胁着交通安全，有的变形破坏不仅发生在表面，甚至危及中下面层。特别是广东地区气候真如 天然大温室 ，属于亚热带季风气候常年高温多雨，气候特点影响着路面的使用寿命和服务质量。若要使道路的性价比更高，道路材料的研究是目前十分紧迫和实用的工作。综上所述的对道路性能的各项要求，我国运用最广泛的为沥青路面，又被行业人士称为 黑道 。它有一定的弹塑性变形能力，有高度的减震性，平整而低噪声、不扬尘、维修工作比较简单，而且可再生利用等优点，沥青混合料是目前道路修建中使用最为广泛的材料。按级配构成，沥青混合料分可分为三类：悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构，如图 1-3 所示。

图 1-4 Superpave 级配曲线图基本形式Fig.1-4 Elementary form of gradation chart of Superpave

【参考文献】

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本文编号：2758185