本文關鍵詞：PR.M高模量瀝青混合料在公路中的應用研究

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【摘要】：近十幾年來,我國高速公路得到飛速發(fā)展,隨著交通量的增大,超載重載現(xiàn)象嚴重,傳統(tǒng)瀝青混合料的性能指標越來越不能滿足現(xiàn)實的要求。PR-Module作為一種新型的瀝青混合料添加劑,在高溫抗車轍、水穩(wěn)定性和抗疲勞方面有著獨特的優(yōu)勢,既可以延長瀝青路面的壽命,又提高了瀝青路面的平整度和行車的舒適性。本文對添加PR.M的高模量瀝青混合料進行了配合比設計以及路用性能研究,為以后高模量瀝青混合料的廣泛使用提供借鑒意義。借助BISAR軟件對高模量瀝青混合料進行了數(shù)值分析。分析發(fā)現(xiàn)：在瀝青路面結構模型中,無論水平系數(shù)取一般狀態(tài)或者緊急制動狀態(tài),層間接觸情況如何,4cm的深度處是控制永久變形的關鍵位置,由此得知高模量添加劑的合理使用層位為中下面層。在完全彈性狀態(tài)的假設下,瀝青面層模量降低時,結構剪應力會變小,容易出現(xiàn)剪切破壞；當模量上升時,其最大剪應力會增加,能夠有效防止剪切變形,提高了瀝青路面的使用壽命,并且可以降低車轍對路面的損害。根據(jù)高模量瀝青混合料的作用機理和技術要求,對其粗細集料、礦粉提出了技術要求。通過室內馬歇爾試驗確定了PR.M最佳干拌時間為20s,最佳拌合溫度為175℃,在0.5%的摻量下AC-20C和AC-25C的最佳油石比為4.2%和4.1%。對不同PR.M摻量下的高模量瀝青混合料開展了路用性能研究,進行了力學、高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)定性以及疲勞性能方面的試驗。研究表明,隨著PR.M劑量的增加,動穩(wěn)定度也隨之增加,相對變形率降低；水穩(wěn)定性方面,殘留穩(wěn)定度有著明顯提高,但是凍融劈裂強度較普通瀝青混合料變化不大；低溫性能與力學性能有顯著提高；在最小應力下的疲勞壽命最多增幅172%,在最大應力下疲勞壽命最多增幅528%。結合工程實例,潛(江)——石(首)高速高模量瀝青路面試驗段。試驗段鋪筑結果表明：高模量瀝青混合料不但滿足規(guī)范要求,并且在高溫性能、水穩(wěn)定性及力學方面遠優(yōu)于普通瀝青混合料；試驗段鋪設平整,壓實度、滲水系數(shù)滿足要求；提出了高模量瀝青混合料的施工工藝,為今后高模量瀝青混合料在我國的推廣提供了參考依據(jù)。
【關鍵詞】：高模量瀝青混合料 配合比 路用性能 數(shù)值分析 試驗段
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究的背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究內容與技術路線14-16
• 1.3.1 研究內容14-15
• 1.3.2 技術路線15-16
• 第二章 高模量瀝青路面結構剪應力分析16-24
• 2.1 BISAR程序的產(chǎn)生及特點16
• 2.2 瀝青路面結構分析模型16-17
• 2.3 層間不同接觸狀態(tài)及不同水平力系數(shù)下的剪應力分析17-19
• 2.4 不同模量變化下對最大剪應力的影響19-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第三章 原材料的技術性質24-31
• 3.1 集料24-25
• 3.1.1 粗集料24
• 3.1.2 細集料24-25
• 3.2 礦粉25-26
• 3.3 瀝青26-27
• 3.4 PR-Module高模量添加劑27-30
• 3.4.1 PR.M高模量添加劑主要指標27-28
• 3.4.2 PR.M的作用機理28-29
• 3.4.3 PR.M添加劑的摻加工藝29-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第四章 PR.M高模量瀝青混合料配合比設計31-44
• 4.1 集料的級配31-32
• 4.2 馬歇爾試驗32-33
• 4.3 PR.M添加劑的干拌時間33-35
• 4.4 PR.M添加劑的拌合溫度35-37
• 4.5 最佳油石比的確定37-42
• 4.6 本章小結42-44
• 第五章 P.M高模量瀝青混合料的路用性能44-62
• 5.1 高溫穩(wěn)定性44-48
• 5.1.1 試驗方法44-46
• 5.1.2 試驗結果及分析46-48
• 5.2 水穩(wěn)定性48-51
• 5.2.1 試驗方法49
• 5.2.2 試驗結果及分析49-51
• 5.3 低溫穩(wěn)定性51-55
• 5.3.1 試驗方法52-53
• 5.3.2 試驗結果及分析53-55
• 5.4 力學性能55-58
• 5.4.1 單軸壓縮試驗55-56
• 5.4.2 劈裂試驗56
• 5.4.3 小梁彎曲試驗56
• 5.4.4 試驗結果及分析56-58
• 5.5 疲勞性能58-60
• 5.5.1 試驗方法58-59
• 5.5.2 試驗結果及分析59-60
• 5.6 本章小結60-62
• 第六章 試驗路的鋪筑與檢測62-78
• 6.1 概述62
• 6.2 試驗段原材料及瀝青混合料技術指標檢測62-66
• 6.2.1 瀝青62-63
• 6.2.2 礦粉和集料63-65
• 6.2.3 礦料生產(chǎn)配合比65
• 6.2.4 最佳油石比65-66
• 6.2.5 PR.M高模量劑的添加方式及控制66
• 6.3 試驗段鋪筑66-72
• 6.3.1 拌合66-68
• 6.3.2 運輸68-69
• 6.3.3 攤鋪69-70
• 6.3.4 壓實70-72
• 6.4 試驗段相關試驗與檢測72-76
• 6.4.1 室內馬歇爾及相關物理試驗72-73
• 6.4.2 現(xiàn)場取芯檢測73-76
• 6.5 后期跟蹤與施工工藝76-77
• 6.6 本章小結77-78
• 結論與展望78-80
• 主要結論78-79
• 進一步的研究建議79-80
• 參考文獻80-86
• 附錄86-88
• 致謝88

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