破碎砾石路用性能研究

论文摘要

本文主要通过室内试验及理论分析的方法,采用三种级配对四川地区破碎砾石沥青混合料的物理指标及路用性能进行了深入的分析及研究。首先,通过对物理指标的研究发现,破碎砾石沥青混合料各项物理指标与油石比之间存在很好的相关性。随着油石比的逐渐增大,毛体积相对密度逐渐增大,矿料间隙率呈“抛物线”趋势变化,空隙率逐渐减小,沥青饱和度、有效沥青含量逐渐增大,吸水率逐渐减小；级配越细,毛体积相对密度、沥青饱和度越大,空隙率、矿料间隙率、吸水率越小,且大部分物理指标对油石比变化的敏感性也越小。推荐“AC-16F2”为工程级配。其次,通过对破碎砾石与天然砂掺配所形成的混合料各项路用性能的研究发现,动稳定度、45min变形量、60min变形量、冻融劈裂强度与油石比之间的关系非常密切,且随着油石比的逐渐增大DS逐渐减小、各变形量及TSR逐渐增大；抗弯拉强度对油石比变化的敏感性较弱；添加0.4%的PA-1型沥青抗剥落剂后,冻融劈裂强度有了显著提高；并总结了破碎砾石混合料各项路用性能所适应的气候分区。最后,通过对破碎砾石混合料各项路用性能的对比研究发现,破碎砾石与机制砂掺配的混合料其高温稳定性及低温抗裂性、破碎砾石与天然砂掺配的混合料其低温抗裂性都满足规范对四川地区的要求,而水稳性不满足,且建议使用阳离子型表面活性剂类的抗剥落剂。对于破碎砾石与天然砂掺配所形成的混合料其DS低于石灰岩及玄武岩的,破坏应变更接近石灰岩的,仅相差12.98%；添加抗剥落剂后,其TSR更接近玄武岩混合料的,且当油石比增大到5.5时,其TSR已分别超过了玄武岩、石灰岩的9.80%、4.03%。本课题的完成对破碎砾石在全国范围内的应用以及四川等地区的路面设计、工程施工都有十分重要的参考价值,特别是课题提出的破碎砾石混合料物理指标、高温稳定性、低温抗裂性、水稳性与油石比之间的变化规律,各项路用性能所满足的气候分区表,破碎砾石混合料作为高等级路面使用时所适应的气候分区及推荐的工程级配对工程实践都有重要的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国内研究现状
• 1.3.2 国外研究现状
• 1.4 本文主要研究内容及研究方案
• 1.4.1 本文主要研究内容
• 1.4.2 本文主要研究方案
• 1.5 本章小结
• 第二章 原材料性质及马歇尔设计方法
• 2.1 原材料性质
• 2.1.1 沥青
• 2.1.2 集料
• 2.1.3 矿粉
• 2.2 马歇尔设计方法简介
• 2.3 本章小结
• 第三章 破碎砾石沥青混合料物理指标研究
• 3.1 破碎砾石沥青混合料毛体积相对密度研究
• 3.2 破碎砾石沥青混合料体积指标研究
• 3.2.1 破碎砾石沥青混合料空隙率研究
• 3.2.2 破碎砾石沥青混合料矿料间隙率研究
• 3.2.3 破碎砾石沥青混合料沥青饱和度研究
• 3.2.4 破碎砾石沥青混合料有效沥青含量研究
• 3.3 破碎砾石沥青混合料吸水率研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 破碎砾石沥青混合料温度稳定性研究
• 4.1 破碎砾石沥青混合料高温稳定性研究
• 4.1.1 最佳油石比下破碎砾石沥青混合料高温稳定性研究
• 4.1.2 破碎砾石沥青混合料高温性能指标与油石比关系研究
• 4.1.3 破碎砾石沥青混合料高温稳定性对比研究
• 4.2 破碎砾石沥青混合料低温抗裂性研究
• 4.2.1 最佳油石比下破碎砾石沥青混合料低温抗裂性研究
• 4.2.2 破碎砾石沥青混合料低温性能指标与油石比关系研究
• 4.2.3 破碎砾石沥青混合料低温抗裂性对比研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 破碎砾石沥青混合料水稳性研究
• 5.1 最佳油石比下破碎砾石沥青混合料水稳性研究
• 5.2 加抗剥落剂后破碎砾石沥青混合料水稳性研究
• 5.2.1 破碎砾石沥青混合料残留稳定度与油石比的关系研究
• 5.2.2 破碎砾石沥青混合料冻融劈裂强度与油石比的关系研究
• 5.3 破碎砾石沥青混合料水稳性对比研究
• 5.4 本章小结
• 结论及进一步研究设想
• 结论
• 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢