本文關鍵詞：基于旋轉壓實法的強紫外光地區(qū)瀝青路用性能研究

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【摘要】：由于傳統(tǒng)馬歇爾擊實法不能夠完全模擬路面的實際工況,美國公路戰(zhàn)略研究計劃(SHRP)研發(fā)出一套全新的瀝青混合料設計體系—Superpave法,其中一項主要技術成果是旋轉壓實法,該方法能夠使不同粒徑的集料更好的嵌擠、密實,較好的模擬路面實際施工碾壓過程,得到了道路工程界普遍的認可,并較為廣泛的應用于公路建設工程。本文以內蒙古額濟納旗航天路88公里處京新高速臨白段連接線上的擬建道路工程為依托工程,對旋轉壓實法的瀝青混合料進行設計以及路用性能驗證,并對旋轉壓實法和馬歇爾法兩種試驗方法設計的瀝青混合料及路面結構進行分析。該工程屬于西北強紫外光照射地區(qū),紫外光照射易使瀝青路面發(fā)生老化現(xiàn)象。首先采用旋轉壓實法對AC-16、AC-20和ATB-30三種瀝青混合料進行設計,確定混合料的最佳油石比;其次從高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性三個方面來進行瀝青混合料的路用性能分析,并對AC-16瀝青混合料進行室內紫外光照射,研究紫外光老化對基于旋轉壓實法設計的瀝青混合料性能的影響;再次對旋轉壓實法與馬歇爾法設計的瀝青混合料間存在的差異性及相關性進行分析;最后利用Bisar 3.0計算依托工程擬建道路路面結構力學性質,分析兩種方法對路面結構的影響。通過試驗數(shù)據(jù)分析得到:AC-16、AC-20和ATB-30三種瀝青混合料的油石比分別為4.7%、4.3%、3.0%,均具有良好的路用性能;試驗證明,旋轉壓實設計方法對瀝青混合料的抗車轍、抗低溫開裂、抑制水損害及抗紫外光老化能力較馬歇爾法均有所增高;建立了旋轉壓實試件與馬歇爾試件體積參數(shù)的關系式;從計算分析可知,依據(jù)旋轉壓實設計的路面結構滿足設計要求,力學性能優(yōu)于馬歇爾法。
【關鍵詞】：瀝青混合料 旋轉壓實 馬歇爾 路用性能 紫外線老化
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 瀝青混合料的設計方法12-14
• 1.2.2 旋轉壓實儀的發(fā)展14-16
• 1.3 主要研究內容和技術路線16-18
• 1.3.1 主要研究內容16-17
• 1.3.2 技術路線17-18
• 2 旋轉壓實原理及參數(shù)的確定18-26
• 2.1 試件成型方式的選擇18
• 2.2 旋轉壓實原理18-21
• 2.3 旋轉壓實參數(shù)的確定21-24
• 2.4 本章小結24-26
• 3 瀝青混合料配合比設計26-44
• 3.1 原材料26-29
• 3.1.1 瀝青26-27
• 3.1.2 集料27-29
• 3.2 瀝青混合料級配設計29-32
• 3.2.1 瀝青混合料級配理論29-31
• 3.2.2 瀝青混合料級配設計31-32
• 3.3 瀝青混合料油石比的確定32-42
• 3.3.1 AC-16瀝青混合料石油比的確定35-37
• 3.3.2 AC-20瀝青混合料石油比的確定37-39
• 3.3.3 ATB-30瀝青混合料石油比的確定39-40
• 3.3.4 最大壓實次數(shù)的驗證40-42
• 3.4 本章小結42-44
• 4 瀝青混合料路用性能研究44-62
• 4.1 瀝青混合料高溫穩(wěn)定性研究44-47
• 4.1.1 車轍試驗45-46
• 4.1.2 車轍試驗結果及分析46-47
• 4.2 瀝青混合料低溫抗裂性研究47-49
• 4.2.1 低溫劈裂試驗47-48
• 4.2.2 低溫劈裂試驗結果及分析48-49
• 4.3 瀝青混合料水穩(wěn)性研究49-51
• 4.3.1 浸水馬歇爾試驗50
• 4.3.2 浸水馬歇爾試驗結果及分析50-51
• 4.4 瀝青混合料力學性能性能研究51-54
• 4.4.1 抗壓回彈模量試驗51-53
• 4.4.2 劈裂試驗53-54
• 4.5 瀝青混合料紫外光老化研究54-60
• 4.5.1 紫外光老化試驗54-55
• 4.5.2 紫外光老化試驗結果及分析55-60
• 4.6 本章小結60-62
• 5 旋轉壓實與馬歇爾試驗的對比分析62-74
• 5.1 馬歇爾法瀝青混合料設計62-64
• 5.2 旋轉壓實法與馬歇爾法對體積參數(shù)的影響64-66
• 5.2.1 不同成型方法對體積參數(shù)的影響64-66
• 5.2.2 不同成型方法對最佳油石比的影響66
• 5.3 旋轉壓實和馬歇爾對瀝青混合料紫外光老化前后的路用性能影響66-70
• 5.3.1 不同成型方法對瀝青混合料老化前后高溫穩(wěn)定性的影響66-68
• 5.3.2 不同成型方法對瀝青混合料老化前后低溫抗裂性的影響68-69
• 5.3.3 不同成型方法對瀝青混合料老化前后抗壓回彈模量的影響69-70
• 5.4 旋轉壓實與馬歇爾擊實間的關系70-72
• 5.5 本章小結72-74
• 6 路面結構力學計算分析74-82
• 6.1 基于旋轉壓實的路面結構力學分析74-80
• 6.1.1 計算參數(shù)的確定74-78
• 6.1.2 計算結果及分析78-80
• 6.2 不同成型方法對路面結構力學行為的影響80-81
• 6.2.1 路表彎沉的影響分析80
• 6.2.2 層底拉應力的影響分析80-81
• 6.2.3 層底剪應力的影響分析81
• 6.3 本章小結81-82
• 7 結論與展望82-84
• 7.1 結論82-83
• 7.2 展望83-84
• 參考文獻84-90
• 致謝90-92
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研情況92

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本文編號：946231