大粒径沥青混合料设计方法研究

论文摘要

大粒径沥青碎石具有抗车辙能力及抵抗反射裂缝的能力，能够解决现在路面使用中出现的高温稳定性差和耐久性差的问题。目前大粒径沥青混合料大多用作沥青路面基层，对其作为下面层的研究和使用相对较少。本文在国内外研究成果的基础上，对大粒径沥青混合料作为下面层设计方法进行研究。材料组成设计通过对比两种级配的大粒径沥青碎石的路用性能和力学性能，首先对提出的密级配大粒径沥青碎石ATB-30，开级配大粒径沥青碎石ATPB-30分别进行配合比设计。然后对所选择的沥青混合料进行车辙试验，水稳性能试验，抗压回弹模量和劈裂强度实验，对比评价两种大粒径沥青碎石的综合性能。结构设计方法是通过对拟定的沥青路面结构形式及不同的大粒径沥青碎石下面层厚度进行力学计算分析，结合结构层位功能的要求，同时考虑路面层厚度和公称最大粒径的关系，综合这几方面的要求推荐大粒径沥青碎石下面层的合理厚度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文的研究内容及研究思路
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 集料的级配设计及混合料配合比设计
• 2.1 原材料性质
• 2.1.1 沥青
• 2.1.2 集料
• 2.2 大粒径沥青混合料集料的级配选择
• 2.2.1 密级配大粒径沥青混合料（ATB-30）级配设计
• 2.2.2 开级配沥青混合料 ATPB-30 的级配设计
• 2.3 大粒径沥青混合料的配合比设计
• 2.3.1 密级配沥青混合料（ATB-30）最佳沥青用量确定
• 2.3.2 开级配沥青混合料（ATPB-30）最佳沥青用量确定
• 2.4 小结
• 3 大粒径沥青混合料路用性能研究
• 3.1 大粒径沥青混合料高温稳定性
• 3.1.1 车辙试验
• 3.1.2 车辙试验结果分析
• 3.2 大粒径沥青混合料水稳定性研究
• 3.2.1 大粒径沥青混合料浸水马歇尔试验方法
• 3.2.2 大粒径沥青混合料马歇尔试验的结果与分析
• 3.3 大粒径沥青混合料的力学性能研究
• 3.3.1 大粒径沥青混合料回弹模量
• 3.3.2 大粒径沥青混合料混合料劈裂试验
• 3.4 小结
• 4 大粒径沥青混合料下面层厚度设计
• 4.1 ABAQUS 在路面结构设计中的应用
• 4.2 热分析
• 4.2.1 热分析简述
• 4.2.2 数值计算主要理论基础
• 4.2.3 热传导边界条件
• 4.2.4 热分析模型
• 4.3 有限元模型的建立
• 4.3.1 沥青路面结构模型
• 4.3.2 温度场有限元模型建立
• 4.3.3 温度与荷载耦合应力计算有限元模型建立
• 4.4 温度与荷载耦合作用下沥青路面结构的力学行为分析
• 4.4.1 ATB-30 力学计算及结果分析
• 4.4.2 ATPB-30 力学计算及结果分析
• 4.5 大粒径沥青碎石下面层 ATB-30 合理厚度研究
• 4.5.1 路面结构层位功能
• 4.5.2 与集料公称最大粒径之间的关系
• 4.5.3 路面结构厚度与路面结构力学行为的关系
• 4.6 小结
• 结论
• 结论
• 进一步研究建议
• 参考文献
• 致谢