高性能沥青混合料配合比设计研究

论文摘要

自80年代以来，我国的高速公路建设已经经过二十多年的高速发展，公路的建设基本上能满足经济发展的需求。但交通量不断增长，给沥青路面带来了严峻的考验。根据近几年的观察，沥青路面在使用过程中破损程度逐年加剧，沥青路面的使用寿命与设计时大相径庭，在刚施工完的几年内就相继出现车辙、裂缝等病害。究其原因，主要是经济发展速度快，交通量急剧增加，再加上高等级公路管理不善，一些超重车量行驶频繁。这给我们设计沥青路面提出了更严格的要求.为得到优良性能的沥青路面，必须重视沥青混合料的组成设计。本文对Superpave沥青混合料设计方法设计过程中的相关细节进行研究。验证理论所作的试验是以内蒙古京藏高速公路维修项目为主要对象，以沥青AC-16混合料配合比设计来研究沥青配合比设计方法。概述了确定沥青混合料级配的理论，对“S”型沥青混合料级配形式，进行马歇尔试验，证明了S型级配沥青混合料性能良好。分析了影响隔离膜厚度的主要因素。当沥青用量增大时，隔离油膜厚度会随着合成体积的增加而逐渐增加，关系曲线呈弧线变化。随着合成毛体积密度的增加，隔离油膜厚度增加，沥青用量较低的情况下，基本呈现线性的变化，但是对于沥青用量较大的情况，随着合成毛体积密度逐步增加，隔离油膜厚度也逐渐增加。确定了基于矿料间隙率确定最小沥青用量的方法，并按照预估的VMA是混合料空隙率4%时，计算AC系列最小沥青用量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 国外状况
• 1.2.2 国内状况
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 沥青混合料配合比设计
• 2.1 SUPERPVE 沥青混合料配比设计方法
• 2.1.1 沥青 PG 等级确定
• 2.1.2 控制点与限制区
• 2.2 级配分析
• 2.2.1 级配范围
• 2.2.2 “S”型级配
• 2.2.3 “S”型级配混合料性能研究
• 2.3 本章小结
• 第三章 级配评价方法
• 3.1 矿料间隙率预估
• 3.1.1 矿料间隙率 VMA 概述
• 3.1.2 VMA 预估公式
• 3.1.3 “S”型级配 VMA 标准
• 3.2 贝雷法评价
• 3.2.1 贝雷法原理
• 3.2.2 集料重量确定
• 3.2.3 粗集料 CA 比
• 3.2.4 细集料评价
• 3.2.5 贝雷法修正
• 第四章 油膜厚度和最小沥青用量
• 4.1 传统油膜
• 4.1.1 计算模型
• 4.1.2 表面积因子
• 4.1.3 厚度标准
• 4.2 隔离膜厚度
• 4.2.1 隔离膜定义
• 4.2.2 隔离膜厚度计算
• 4.3 油膜和隔离膜区别计算示例
• 4.4 隔离膜厚度影响分析
• 4.4.1 VMA 对隔离膜的影响
• 4.4.2 GSb 对隔离膜的影响
• 4.4.3 吸收沥青用量对隔离膜的影响
• 4.5 最小沥青用量
• 4.5.1 最小沥青用量推导
• 4.5.2 AC 系列最小沥青用量
• 4.6 本章小结
• 第五章 高性能混合料设计示例
• 5.1 工程基本情况
• 5.2 确定沥青混合料级配
• 5.3 VMA 预估和最小沥青用量确定
• 5.4 级配评价
• 5.5 贝雷法评价
• 5.6 最佳沥青用量确定
• 5.7 隔离膜厚度
• 5.8 性能评价
• 5.9 小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢