空隙率与连通空隙率对沥青混合料性能的影响研究

发布时间：2017-07-25 19:41

  本文关键词：空隙率与连通空隙率对沥青混合料性能的影响研究

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【摘要】：相比于水泥混凝土路面,沥青路面因其诸多优点,而成为高等级公路的主要路面形式,而水损害已成为导致沥青路面早期破坏最主要的原因。空隙率、连通空隙率的大小是水分能否进入路面结构并及时排除出去的关键,因而与水损害的发生有密切的关系。考虑到内蒙古呼伦贝尔地区雨量集中与瞬时降雨量大的特点以及我国海绵城市建设的需求,研究空隙率、连通空隙率对沥青混合料性能的影响有着非常重要的意义。本文针对AC-13和SMA-13两类典型的上面层沥青混合料进行了五方面的试验和研究。第一,通过计算法和真空法的对比分析,推荐了测定普通沥青混合料最大理论相对密度的方法;第二,对影响空隙率、连通空隙率的因素进行了研究,包括马歇尔试件吸水率、试件毛体积相对密度、油石比和集料吸水率等,进一步分析了空隙率与连通空隙率的关系;第三,通过试验,研究了空隙率对沥青混合料路用性能的影响,包括抗车辙性能和疲劳性能,在疲劳试验时,利用自制水箱研究了荷载、水与空隙率对疲劳性能的综合影响;第四,通过竖向渗水试验,研究了空隙率、连通空隙率对沥青混合料渗水性能的影响;最后,使用自制的横向排水试验设备测定车辙板试件在不同坡度时的渗透系数,研究了空隙率、连通空隙率在不同坡度时对排水性能的影响。通过大量的试验与研究,得出了AC-13和SMA-13两种沥青混合料抗车辙和抗疲劳性能最优的空隙率分别为7%和3.6%、3.5%和3.2%,给出了两种混合料水分都能顺利排出的最小空隙率与连通空隙率分别为7.2%和2.8%、5.1%和2.9%,结合规范及呼伦贝尔地区的自然环境,给出了减少水损害的措施及施工时压实度的控制标准。
【关键词】：空隙率 连通空隙率 沥青混合料性能 水损害 排水性能
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 沥青混合料的空隙率和连通空隙率的研究现状12-14
• 1.2.2 沥青混合料排水性能的研究现状14-15
• 1.3 主要研究内容15-16
• 1.4 技术路线16-18
• 第二章 沥青混合料目标配合比的确定及试件制作18-32
• 2.1 试验方案设计18-20
• 2.1.1 原材料试验方案18-19
• 2.1.2 沥青混合料试验方案19-20
• 2.2 试验用原材料20-23
• 2.2.1 沥青20-21
• 2.2.2 集料、填料与木质素纤维21-23
• 2.3 沥青混合料目标配合比的确定23-28
• 2.3.1 矿料级配的确定23-24
• 2.3.2 最佳油石比的确定24-28
• 2.4 试件的制作28-32
• 2.4.1 车辙板试件的制作28-30
• 2.4.2 小梁试件的制作30
• 2.4.3 钻芯试件的制作30-32
• 第三章 沥青混合料最大理论相对密度测试方法的研究32-40
• 3.1 与最大理论相对密度相关的基本概念32-33
• 3.2 最大理论相对密度测试方法的分析33-38
• 3.2.1 计算法34-36
• 3.2.2 真空实测法36-38
• 3.3 不同方法试验结果分析38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 沥青混合料空隙率与连通空隙率的关系研究40-56
• 4.1 空隙率、连通空隙率的测定方法40-46
• 4.1.1 空隙率的测定40-41
• 4.1.2 连通空隙率的测定41-46
• 4.2 空隙率与连通空隙率的影响因素分析46-53
• 4.2.1 马歇尔试件吸水率对空隙率、连通空隙率的影响研究46-49
• 4.2.2 试件毛体积相对密度对空隙率、连通空隙率的影响研究49-51
• 4.2.3 油石比对空隙率、连通空隙率的影响研究51-52
• 4.2.4 集料吸水率对空隙率、连通空隙率的影响研究52-53
• 4.3 空隙率和连通空隙率的关系研究53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 空隙率对路用性能的影响研究56-72
• 5.1 空隙率对高温稳定性的影响研究56-59
• 5.1.1 车辙试验方法介绍56-58
• 5.1.2 车辙试验结果分析58-59
• 5.2 空隙率对疲劳性能的影响研究59-70
• 5.2.1 疲劳性能试验方法60
• 5.2.2 疲劳性能试验方案60-63
• 5.2.3 疲劳试验结果与分析63-70
• 5.3 本章小结70-72
• 第六章 空隙率、连通空隙率与渗水及排水性能的关系研究72-86
• 6.1 空隙率、连通空隙率与渗水性能的关系研究72-76
• 6.1.1 竖向渗水试验方案和方法的选择73-74
• 6.1.2 试验结果分析74-76
• 6.2 空隙率、连通空隙率与排水性能的关系研究76-85
• 6.2.1 沥青混合料渗透性能的基本理论77
• 6.2.2 渗透系数的测定77-80
• 6.2.3 横向排水试验结果分析80-85
• 6.3 本章小结85-86
• 结论与进一步研究的建议86-88
• 主要结论86-87
• 进一步研究的建议87-88
• 参考文献88-90
• 致谢90

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本文编号：572981