微表处混合料设计分析及级配优化研究

论文摘要

随着我国公路快速发展,已建成通车的高速公路大量进入养护维修期,高速公路沥青路面的养护工作日益得到重视,因此,研究推广经济、有效、便于操作的预防性养护方法有重要意义。微表处具有施工方便、开放交通快、可修复车辙、使用寿命长等特点,是一种经济环保养护技术,已在国外得到广泛应用,在国内也得到越来越多的关注,许多省市已在多条高速公路上使用了该技术。为了能使微表处更好地用于预防性养护,快速地根据不同使用要求设计出合适的微表处混合料,本研究首先论述了预防性养护的重要性,阐述了微表处混合料的设计要求和设计步骤,对选择集料时应重视的指标以及沥青用量确定方法存在的问题进行了分析,并提出相应的改善措施。然后,通过对国内外微表处使用情况进行对比分析,确定出级配选取范围,在其内选取八条级配。通过拌和试验、破乳时间试验和粘聚力试验对各级配混合料的施工性能进行研究,分析得出粗级配混合料的可操作时间优于细级配混合料,细级配混合料的成型速度优于粗级配混合料。通过湿轮磨耗试验、构造深度试验、渗水试验和轮辙变形试验对各级配混合料的路用性能进行研究,分析得出细级配混合料的耐磨耗性能和水稳定性能优于粗级配混合料,而粗级配混合料的抗滑性能和抗车辙性能优于细级配混合料。最后,利用灰色关联决策理论得出在不同使用要求下,路用性能较好的级配和适宜的级配范围。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究状况
• 1.2.2 国内研究状况
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 研究方案及研究方法
• 2.1 总体研究方案与材料选择
• 2.1.1 总体研究方案
• 2.1.2 原材料的选择
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验研究内容
• 2.2.2 微表处混合料试验方法
• 第三章 微表处混合料设计分析
• 3.1 微表处的定义及类型
• 3.2 微表处所用材料技术要求
• 3.2.1 改性乳化沥青
• 3.2.2 集料
• 3.2.3 其他材料
• 3.3 微表处混合料设计步骤
• 3.3.1 原材料选择
• 3.3.2 微表处混合料试配
• 3.3.3 微表处混合料沥青用量的确定
• 3.4 微表处混合料技术指标
• 3.5 关于设计中一些问题的探讨
• 3.5.1 原材料选择
• 3.5.2 沥青用量的确定
• 3.6 本章小结
• 第四章 微表处混合料级配分析研究
• 4.1 级配优化方法
• 4.2 国内外微表处常用级配分析研究
• 4.2.1 国外常用微表处级配范围
• 4.2.2 我国微表处级配范围
• 4.2.3 根据国内外使用经验进行级配选择
• 4.3 级配细化研究
• 4.4 级配分析比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 各级配混合料施工性能分析研究
• 5.1 改性乳化沥青的破乳机理及破乳过程
• 5.1.1 破乳原因及机理
• 5.1.2 改性乳化沥青的破乳过程
• 5.2 微表处混合料可操作时间研究
• 5.2.1 可操作时间的评价指标
• 5.2.3 各级配混合料可拌和时间的对比分析
• 5.2.4 各级配混合料破乳时间的对比分析
• 5.3 微表处混合料成型速度研究
• 5.3.1 成型速度的评价指标
• 5.3.2 各级配混合料粘聚力的对比分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 各级配混合料路用性能分析研究
• 6.1 各级配混合料沥青用量的确定
• 6.2 各级配混合料试验结果与分析
• 6.2.1 各级配混合料耐磨耗性能对比分析
• 6.2.2 各级配混合料水稳定性能对比分析
• 6.2.3 各级配混合料抗滑性能对比分析
• 6.2.4 各级配混合料防水能力对比分析
• 6.2.5 各级配混合料抗车辙性能对比分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 基于灰色关联决策的优化选取
• 7.1 灰色系统基本方法及其应用简介
• 7.1.1 灰色系统概述
• 7.1.2 灰模式关联决策步骤简介
• 7.2 微表处混合料级配选取的灰色关联决策
• 7.2.1 考虑抗车辙变形时的优化选取
• 7.2.2 不考虑抗车辙变形时的优化选取
• 7.3 本章小结
• 结论及进一步研究内容
• 一、主要结论
• 二、进一步研究内容
• 参考文献
• 致谢