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高模量沥青混凝土材料组成及路用性能研究

作　者: 赵锡娟
导　师: 郑木莲
学　校: 长安大学
专　业: 材料学
关键词: 沥青路面 高模量沥青混凝土 车辙 静态模量 配合比设计方法 路用性能
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 267次
引　用: 6次
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内容摘要


随着交通量增长、轴载加重、交通渠化及持续高温天气等因素的综合影响,车辙成为沥青路面早期破坏中最严重的形式之一。沥青路面的抗车辙性能已经成为国内外沥青路面工程领域研究的热点和难点。高模量沥青混凝土(High Modulus Asphalt Concrete,简写为HMAC)作为一种新型路面材料,具有优良的抗车辙性能。结合我国的气候交通条件及路面结构特性,从材料组成及路用性能入手,研究HMAC在公路工程中的应用具有重要现实意义。首先,针对HMAC的功能要求,对其原材料提出技术要求。基于PR/RA改性机理的特殊性,通过室内试验对马歇尔试验参数进行定量研究,提出适于HMAC的试验参数,对现场施工具有一定的指导意义。其次,根据室内试验及计算分析,提出HMAC最大理论密度的计算公式;对比混合料各种掺量下的最佳油量,提出HMAC的最佳油量较基质沥青混合料提高0.1%～0.3%;在马歇尔设计方法的性能验证中,建议增加力学检测指标;并总结出一套适于在我国应用与推广的HMAC配合比设计方法。再次,利用室内试验对比及统计学分析,研究了HMAC的路用性能。通过对其高温稳定性、变形性能、低温抗裂性及水稳定性的系统分析,论证了其路用性能的优势;首次分析了静态模量随温度变化的敏感性,得出二者具较高的相关性;通过对高温评价指标与静态模量的回归分析,得出马歇尔稳定度和马歇尔模数对评价HMAC高温性能的可靠性;根据改性剂的合理经济掺量,从材料角度提出HMAC的模量界定标准。最后,结合试验路实体工程的铺筑,提出HMAC的施工技术及质量控制方法,为HMAC的应用推广提供依据和参考。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 HMAC国内外研究现状  10-11
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11
  1.3 PR/RA应用概况及特点  11-12
  1.4 主要研究内容与技术路线  12-14
    1.4.1 主要研究内容  12
    1.4.2 技术路线图  12-14
第二章 原材料  14-20
  2.1 沥青  14
  2.2 集料  14-16
  2.3 矿粉  16
  2.4 改性剂  16-19
    2.4.1 改性剂的技术性能指标  16-17
    2.4.2 改性剂的改性机理  17-18
    2.4.3 改性剂的改性工艺  18-19
  2.5 本章小结  19-20
第三章 高模量沥青混凝土配合比设计方法研究  20-41
  3.1 矿料级配的选取  20-21
  3.2 马歇尔试验参数的确定  21-26
    3.2.1 改性剂干拌时间  21-22
    3.2.2 拌和温度  22-23
    3.2.3 拌和时间  23-24
    3.2.4 击实(成型)温度  24-26
  3.3 最大理论密度的确定  26-29
    3.3.1 最大理论密度的确定方法  26-28
    3.3.2 最大理论密度确定方法的优选  28-29
  3.4 马歇尔试验结果分析  29-33
  3.5 最佳沥青用量的确定  33-38
  3.6 HMAC配合比设计方法  38-40
    3.6.1 前期准备工作  38-39
    3.6.2 马歇尔试验  39
    3.6.3 确定最佳沥青用量  39
    3.6.4 配合比设计检验  39-40
  3.7 本章小结  40-41
第四章 高模量沥青混凝土的路用性能研究  41-73
  4.1 高温性能研究  41-53
    4.1.1 车辙试验分析  41-49
    4.1.2 单轴静载蠕变试验  49-53
  4.2 变形性能研究  53-64
    4.2.1 静态模量试验分析  53-58
    4.2.2 温度敏感性分析  58-61
    4.2.3 高温与变形性能分析  61-64
  4.3 低温性能研究  64-68
    4.3.1 低温弯曲试验结果分析  64-67
    4.3.2 低温影响因素分析  67-68
  4.4 水稳定性研究  68-71
    4.4.1 水稳定性试验结果  68-70
    4.4.2 水敏感性试验分析  70-71
  4.5 HMAC的界定标准  71
  4.6 本章小结  71-73
第五章 HMAC应用技术研究  73-86
  5.1 试验路概况  73-74
  5.2 HMAC试验路铺筑与检测  74-85
    5.2.1 配合比设计  74-79
    5.2.2 试验路施工  79-82
    5.2.3 试验路的施工质量控制及检测  82-85
  5.3 本章小结  85-86
结论  86-88
  1 主要结论  86-87
  2 进一步研究建议  87-88
参考文献  88-91
致谢  91

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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