冻融循环作用下的沥青混合料力学参数研究

论文摘要

青藏高原多年冻土区常年低温、降温速率快、昼夜温差大、冻融循环作用剧烈等条件对沥青混合料的力学特性有明显影响,沥青路面病与面层沥青混合料在特殊条件下性能衰变相关。目前,多年冻土地区沥青路面仍以借鉴一般地区沥青路面设计方法为主,材料参数的取值并未考虑频繁冻融循环的影响,使设计与使用条件差异较大,导致多年冻土地区沥青路面过早出现破坏。本研究通过SBR改性沥青AC-13混合料的单轴压缩试验,得出了混合料抗压强度及抗压回弹模量约在8次冻融循环后逐渐趋于稳定；最佳油石比的混合料,其抗压强度和抗压回弹模量的损失最小。本研究通过SBR改性沥青AC-13混合料的劈裂试验得出,劈裂强度、破坏拉伸应变和破坏劲度模量分别在9次、15次和20次后逐渐趋于稳定；最佳油石比的混合料,其劈裂强度和破坏劲度模量损失最小,随油石比的增大,破坏拉伸应变增长率减小。本研究通过SBR改性沥青AC-13混合料的低温弯曲试验,同时并结合SBR改性沥青AC-10和AC-16沥青混合料在最佳油石比下的低温弯曲试验后得出,三种级配的SBR改性沥青混合料的弯拉强度和弯曲劲度模量在12-15次冻融循环后逐渐趋于稳定,弯拉应变则在15次后趋于稳定；最大粒径增大,混合料弯曲劲度模量下降趋势较大。得出了趋于平稳波动时抗压特性、劈裂特性和弯拉特性在趋于平稳时的折减系数,综合分析沥青混合料随油石比的变化关系,表明适当增大油石比,有利于沥青混合料抗冻性的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容与技术路线
• 第二章 试验原材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 沥青混合料冻融试验方法
• 2.3 沥青混合料单轴压缩试验
• 2.4 沥青混合料劈裂试验方法
• 2.5 沥青混合料低温弯曲试验
• 第三章 冻融循环作用下的沥青混合料抗压特性研究
• 3.1 抗压强度
• 3.2 抗压回弹模量
• 3.3 本章小结
• 第四章 冻融循环作用下的沥青混合料劈裂特性研究
• 4.1 劈裂抗拉强度
• 4.2 破坏拉伸应变
• 4.3 破坏劲度模量
• 4.4 本章小结
• 第五章 冻融循环作用下的沥青混合料弯拉特性研究
• 5.1 低温弯拉强度
• 5.2 弯曲拉伸应变
• 5.3 弯曲劲度模量
• 5.4 不同级配沥青混合料弯拉强度
• 5.5 不同级配沥青混合料弯拉应变
• 5.6 不同级配沥青混合料弯曲劲度模量
• 5.7 本章小结
• 第六章 冻融循环作用下沥青混合料材料参数综合分析
• 6.1 强度参数
• 6.2 模量参数
• 6.3 应变参数
• 6.4 不同最大粒径沥青混合料材料参数
• 6.5 本章小结
• 第七章 主要结论及建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 进一步研究建议
• 参考文献
• 致谢