【博士】排水路面瀝青混合料的膠漿特性與礦料組成研究【2010】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　隨著我國高速公路的快速發(fā)展與人們生活水平的提高，公眾對路面的使用品質(zhì)越來越重視。傳統(tǒng)的密級(jí)配瀝青混凝土路面在雨天易出現(xiàn)水漂、水霧等現(xiàn)象，進(jìn)而影響車輛的行駛安全，而排水瀝青路面以其優(yōu)良的表面功能為眾多道路工作者所關(guān)注。但排水路面瀝青混合料的組成、性能、施工工藝等均不同于普通的密級(jí)配瀝青混合料，對其進(jìn)行深入、系統(tǒng)的研究對于排水路面的進(jìn)一步推廣應(yīng)用具有重要的理論價(jià)值和工程意義。　　本文根據(jù)膠漿理論，分析了高粘改性瀝青膠漿的組成特點(diǎn)，并針對不同瀝青與礦粉組成的高粘度改性瀝青膠漿進(jìn)行了物理力學(xué)特性與流變特性研究，結(jié)果表明，與礦粉對膠漿性能的影響相比，瀝青結(jié)合料性能對其有著顯著的影響。不同粉膠比的高粘瀝青膠漿在不同溫度下表現(xiàn)出不同的技術(shù)特性，隨著粉膠比的增大，高粘瀝青膠漿感溫性變大；隨著溫度升高，高粘瀝青膠漿粘度和抗車轍因子迅速降低，粘溫曲線滿足冪函數(shù)關(guān)系，抗車轍因子與溫度之間滿足指數(shù)關(guān)系。錐入度試驗(yàn)結(jié)果表明，粉膠比為1．2時(shí)膠漿抗剪強(qiáng)度的溫度敏感性最小。高粘瀝青膠漿是影響排水路面瀝青混合料低溫性能的重要因素，當(dāng)粉膠比在1．2～1．4之間時(shí)，膠漿的低溫性能能夠很好地反映排水路面瀝青混合料的低溫性能。　　針對排水路面瀝青混合料大空隙結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，綜合骨架思想與填充原則，推薦了適合排水路面瀝青混合料級(jí)配評價(jià)范圍，引入新的礦料組成設(shè)計(jì)指標(biāo)，提出了排水路面瀝青混合料組成設(shè)計(jì)方法。通過正交試驗(yàn)分析了不同篩孔通過率對混合料空隙率和連通空隙率的影響規(guī)律，提出了礦料組成設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制篩孔，為級(jí)配的進(jìn)一步優(yōu)化提供了依據(jù)。另外，引入礦料顆粒形狀因子，建立了基于礦料自身特性的表面積計(jì)算模型。運(yùn)用三維t-模型計(jì)算瀝青混合料中瀝青膜厚度，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了排水路面瀝青混合料瀝青膜合理厚度的推薦值。　　綜合全文研究成果，通過對原材料指標(biāo)分析、高粘瀝青膠漿性能研究、礦料組成設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定、瀝青用量預(yù)估模型的建立以及混合料性能的評價(jià)，提出了基于VMA*的排水路面瀝青混合料組成設(shè)計(jì)方法?！　?

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