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《基于礦料性能的瀝青混合料高溫性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于礦料性能的瀝青混合料高溫性能研究第1章緒論1.1研究背景及意義近幾十年來，我國公路交通事業(yè)飛速發(fā)展。根據(jù)交通運(yùn)輸部發(fā)布的《2013年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，截止2013年底，全國公路總里程達(dá)435.62萬公里，其中，高速公路10.44萬公里，二級及以上公路里程52.44萬公里。瀝青路面以其行車舒適、噪音低、開放交通快、養(yǎng)護(hù)維修簡便等優(yōu)良特性，在我國道路路面結(jié)構(gòu)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是高等級公路中，瀝青路面所占比重很大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已建成的高等級公路中，約有80%為瀝青路面。然而，瀝青路面在使用
2、過程中也暴露出一些問題。比如，在我國已建成的道路中，瀝青路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的車轍、裂縫、推移等病害，難以達(dá)到預(yù)期的使用壽命，有些路面甚至在道路建設(shè)早期出現(xiàn)破壞。這些問題不僅增加了公路養(yǎng)護(hù)維修成本，同時(shí)也給公路交通造成了巨大壓力。改善瀝青混合料的設(shè)計(jì)，提高瀝青路面各方面的性能，是解決瀝青路面問題的重要途徑。瀝青混合料由礦物集料和瀝青拌合而成，可以通過改善瀝青性能或改善礦料的組成來提高瀝青混合料的性能。實(shí)踐中，從瀝青性能的改善入手，常采用改性瀝青，添加各種添加劑等，這些改進(jìn)一定程度上提高了瀝青混合料的性能，
3、同時(shí)瀝青路面的造價(jià)也被顯著抬高。與此同時(shí)，一些研究人員也在探索通過改善礦料組成來提高瀝青混合料的性能，通過礦料組成的優(yōu)化和改進(jìn)，在基本不增加瀝青路面造價(jià)的情況下，提高瀝青混合料的性能，雖然這一方面的研究取得了一些成果，也證明了通過這一途徑提高瀝青混合料性能的潛力，但還沒有形成工程領(lǐng)域普遍接受的瀝青混合料優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。針對實(shí)踐中提高瀝青路面性能的迫切需求，本文擬結(jié)合實(shí)際工程，開展礦料性能對瀝青混合料高溫性能的影響研究，為瀝青混合料高溫性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法提供參考。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)的級配組成設(shè)計(jì)方法主要是
4、依據(jù)最大密實(shí)度原則或粒子干涉理論開展的[1,2]。ethod）是一種常用的優(yōu)化、檢驗(yàn)瀝青混合料中礦料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法[32-35]。該方法首先對粗細(xì)集料進(jìn)行了定義，將礦料劃分為粗集料、細(xì)集料的粗部和細(xì)集料的細(xì)部。根據(jù)定義劃分了三個(gè)控制篩孔：第一控制篩孔(PCS)為粗細(xì)集料的分界篩孔，其隨著公稱最大粒徑(NMPS)的變化而變化PCS=0.22NMPS；對細(xì)集料進(jìn)一步的劃分，依次提出了第二控制篩孔（SCS=0.22PCS），第三控制篩孔（TCS=0.22SCS）。在控制篩孔的基礎(chǔ)上，貝雷法進(jìn)一步提出了CA、FAc
5、和FAf三個(gè)級配檢驗(yàn)參數(shù)（式2-1，式2-2，式2-3），用以描述礦料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。CA用于評價(jià)礦料中粗集料的含量，表征空隙特征，F(xiàn)Ac反映了細(xì)集料中粗料部分與細(xì)料部分的嵌擠、填充情況，F(xiàn)Af反映了合成集料中最細(xì)一級的嵌擠情況。貝雷法給出了上述三個(gè)參數(shù)的建議范圍，如表2-9所列。第3章礦料性能的試驗(yàn)研究....193.1礦料承載能力.......193.2礦料體積特征.......193.3正交試驗(yàn)結(jié)果分析........203.4綜合分析.......243.5試驗(yàn)級配的確定...........243.6
6、本章小結(jié).......26第4章礦料性能對瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度的影響..........294.1瀝青混合料配合比設(shè)計(jì).......294.2礦料性能與瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度的關(guān)系...........364.3本章小結(jié).......39第5章礦料性能對瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量影響......415.1動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)方法（SPT）........415.2溫度、加載頻率對瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量、相位角的影響.......445.3瀝青混合料主曲線.......575.4礦料性能對瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量的影響...........
7、635.5礦料性能與瀝青混合料車轍因子的關(guān)系....665.6本章小結(jié).......68第5章礦料性能對瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量影響5.1動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)方法（SPT）傳統(tǒng)的瀝青混合料設(shè)計(jì)方法大多以瀝青混合料試件體積特征為基準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺少力學(xué)性能的試驗(yàn)評。美國在Superpave研究的初期，就開始尋找設(shè)計(jì)用于瀝青混合料力學(xué)性能評價(jià)的試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)中能夠更好的評價(jià)路用性能。為建立一種確定和評估瀝青混合料性能的簡易方法，美國聯(lián)邦公路局開展了一項(xiàng)Superpave瀝青混合料試驗(yàn)方法的研究（NCHRP9-19），用以改進(jìn)
8、Superpave設(shè)計(jì)方法。在此項(xiàng)目中確定了瀝青混合料靜態(tài)蠕變（流變時(shí)間）試驗(yàn)、重復(fù)加載永久變形（流變次數(shù)）試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)，作為瀝青混合料性能試驗(yàn)，稱為SPT簡單性能試驗(yàn)。通過SPT試驗(yàn)可以很好的將瀝青混合料粘彈性特性與路用性能聯(lián)系起來。在瀝青混合料路用性能評價(jià)和預(yù)測方面，能夠提供相關(guān)性較高的試驗(yàn)參數(shù)，其中動(dòng)態(tài)模量已被美國AASHTO2002路面設(shè)計(jì)指南用做評估路面設(shè)計(jì)的力學(xué)參數(shù)。本文利用IPC公司生產(chǎn)的伺服
