沥青混合料级配优化研究

论文摘要

随着我国高速公路的迅猛发展，沥青路面得到了广泛应用，对其也提出了越来越高的要求。在高速公路取得量的飞跃的同时，质量上存在着很大的隐患，沥青路面普遍存在耐久性不足和早期破坏严重等问题。为了解决上述问题，本文将着重研究四方面内容：第一，通过对目前级配理论与方法的回顾总结，使各种级配计算方法通过分形理论达到了统一，对沥青混合料级配走向进行了研究，在此基础上，提出适用于不同环境下的基于分形特征的矿料级配选取方法。第二，通过对沥青混合料矿料级配理论、级配初选、级配评价、级配调整与设计等方面的系统研究，给出了级配优化设计方法和流程，并提出了矿料级配稳定性的SGC评价方法。第三，将设计级配与现有的级配类型进行了对比试验研究；结果表明，使用本文提出的级配设计方法设计出的级配具有优良的路用性能。第四，对沥青混合料级配的变异水平及影响因素进行分析，探讨了沥青混合料体积指标之间的内在关系，并将其应用于混合料设计与质量控制中，讨论了沥青混合料体积参数通用图的概念，并进行了应用研究。本文从矿料级配优化、沥青混合料设计方法及其施工变异水平等方面入手进行了系统研究，对于我国沥青路面的发展将起到推动作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出和意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 研究思路与研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 矿料级配及其分形特征研究
• 2.1 级配类型
• 2.2 矿料级配的分形研究
• 2.2.1 粗集料颗粒形状的分形描述及评价
• 2.2.2 矿料级配的分形描述及评价
• 2.3 分形级配计算方法与传统级配计算方法的关系
• 2.3.1 传统级配计算方法
• 2.3.2 分形级配计算方法与N、K、I法之间的关系
• 2.4 本章小结
• 第三章 矿料级配走向的分形特征研究
• 3.1 概述
• 3.2 Superpave级配研究现状
• 3.3 级配走向的分形特征分析
• 3.3.1 试验级配的确定
• 3.3.2 级配走向的分形分析
• 3.4 不同走向级配的马歇尔试验
• 3.4.1 马歇尔试验结果
• 3.4.2 级配走向的分形特征与马歇尔指标的一致性分析
• 3.5 不同级配混合料抗剪参数分析
• 3.5.1 混合料抗剪参数的计算原理
• 3.5.2 不同级配混合料抗剪参数及分析
• 3.5.3 抗剪强度与级配分维数的关系
• 3.6 基于级配分形特征的级配走向选取原则
• 3.6.1 根据 Superpave走向选择级配的合理性
• 3.6.2 根据级配分维数选取级配走向的初步原则
• 3.7 本章小结
• 第四章 多级嵌挤混合料级配设计方法研究
• 4.1 概述
• 4.2 粗、细集料的划分标准
• 4.3 粗集料级配组成研究
• 4.3.1 粗集料的逐级填充试验研究（单因素试验）
• 4.3.2 粗集料的均匀设计试验研究（多因素试验）
• 4.3.3 粗集料级配组成确定方法
• 4.4 细集料级配组成研究
• 4.5 粗、细集料合成方法研究
• 4.6 本章小结
• 第五章 沥青混合料级配评价方法及参数
• 5.1 概述
• 5.2 嵌挤状态评价指标
• 5.3 SGC压实过程分析及级配稳定性评价方法
• 5.3.1 试验用沥青混合料
• 5.3.2 密实度斜率分析
• 5.3.3 密实度能量指数 CEI与交通密实指数 TDI分析
• 5.3.4 车辙试验结果与西部环道试验的分析
• 5.3.5 关于粗、细级配混合料强度构成与比较
• 5.4 多级嵌挤密实沥青混合料设计方法研究
• 5.4.1 设计方法
• 5.4.2 设计示例
• 5.5 本章小结
• 第六章 沥青混合料路用性能试验结果及分析
• 6.1 概述
• 6.2 沥青混合料高温车辙试验结果及分析
• 6.3 沥青混合料低温抗裂性能试验结果及分析
• 6.4 沥青混合料抗滑性试验结果及分析
• 6.5 沥青混合料水稳定性试验结果及分析
• 6.6 本章小结
• 第七章 沥青混合料级配变异及施工控制
• 7.1 实体工程及试验路沥青混合料组成设计
• 7.1.1 矿料级配的拟定
• 7.1.2 试验路配合比方案的确定
• 7.2 沥青路面施工控制
• 7.3 沥青混合料施工变异及控制
• 7.3.1 沥青混合料级配变异水平
• 7.3.2 沥青混合料级配变异性影响因素分析
• 7.3.3 减小沥青混合料级配变异性的措施
• 7.4 沥青混合料体积参数通用图及施工质量控制
• 7.4.1 直接体积参数
• 7.4.2 间接体积参数
• 7.4.3 体积参数对路用性能的影响
• 7.4.4 沥青混合料体积参数通用图
• 7.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢