排水沥青混合料性能影响因素研究

论文摘要

排水沥青路面空隙率大,表面抗滑性好,在雨天,能迅速排除路表积水,减少路面溅水,避免产生水漂,提高行车可视性,极大地提高了行车安全,可以降低噪音,降低交通对环境的污染,但排水沥青混合料的耐久性与综合路用性能如何直接关系到该路面的使用品质。为此,从试验方法和材料组成两个方面入手,深入研究影响排水沥青混合料性能的关键因素显得非常重要。试验方法方面,重点研究了试件成型方式、析漏测试方法及密度试验方法对排水沥青混合料性能的影响。采用马歇尔法和旋转压实法分析压(击)实试件体积参数的变化规律,发现马歇尔双面击实50次和旋转压实50次得到的各项体积参数基本相近,表明两种成型方法在该成型条件下可以互相替代。但旋转压实可通过嵌锁点评价排水沥青混合料的结构特性和可压实特性,而马歇尔法不能,在条件允许时优先使用旋转压实成型试件。片麻岩、玄武岩、辉绿岩排水沥青混合料的嵌锁点分别为64次、65次和60次,表明在65次以后三种混合料均达到了相对稳定的状态。通过网篮法、烧杯法、搪瓷盘法三种析漏试验对比,提出采用185℃下网篮法作为排水沥青混合料标准析漏试验方法,建议以析漏损失率不大于0.8%作为析漏控制标准。比较和分析了计算法、真空法、溶剂法和浸渍法对混合料最大理论相对密度的影响,结果表明采用真空实测法测量排水沥青混合料最大理论相对密度比较合理,且要求混合料分散均匀,抽真空时间为15min左右。采用体积法、Corelok真空密封法研究了压实试件毛体积相对密度,结果表明真空、密封法测试结果精度高,人为干扰小,推荐采用真空密封法测量试件的毛体积相对密度。并建议采用真空密封法时的设计空隙率为16%,连通空隙率为14.5%以上。原材料影响因子方面,重点研究了沥青类型、粗集料类型与针片状含量对排水沥青混合料性能的影响。结果表明,沥青60℃动力粘度是影响混合料性能的关键因子,在满足规范要求的前提下,尽可能采用60℃动力粘度值高的沥青；粗集料针片状含量太高,因击(压)实成型时易碎使矿料级配“细化”,混合料连通空隙率减小,对排水功能不利,建议排水沥青混合料粗集料针片状含量不应超过12%。

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 排水沥青混合料成型方法研究
• 1.2.2 排水沥青混合料析漏试验方法研究
• 1.2.3 排水沥青混合料密度测试方法研究
• 1.2.4 排水沥青混合料材料组成研究
• 1.3 主要研究内容与技术路线
• 第二章 原材料及试验研究方案
• 2.1 原材料
• 2.1.1 沥青结合料
• 2.1.2 矿质混合料
• 2.1.3 试验级配
• 2.2 试验方案
• 2.2.1 试件成型方法
• 2.2.2 析漏试验方法
• 2.2.3 密度测试方法
• 2.2.4 矿料物性指标测试方法
• 2.2.5 路用性能测试方法
• 2.3 研究方案流程图
• 第三章 排水沥青混合料试件成型方法对比研究
• 3.1 不同成型方法试验结果分析
• 3.1.1 马歇尔法试验结果分析
• 3.1.2 旋转压实法试验结果分析
• 3.2 两种成型方法相关性分析
• 3.2.1 试件毛体积密度相关性分析
• 3.2.2 试件体积参数相关性分析
• 3.2.3 试件连通空隙率相关性分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 排水沥青混合料析漏试验方法研究
• 4.1 析漏试验方法及试验结果分析
• 4.1.1 在170℃温度下的试验结果对比
• 4.1.2 在185℃温度下的试验结果对比
• 4.2 析漏损失控制标准研究
• 4.3 混合料路用性能验证
• 4.4 本章小结
• 第五章 排水沥青混合料密度测试方法研究
• 5.1 排水沥青混合料最大理论相对密度确定方法研究
• 5.1.1 不同测定方法试验结果分析
• 5.1.2 真空法影响因素分析研究
• 5.2 排水沥青混合料压实试件密度测试方法研究
• 5.2.1 压实试件密度测试方法与测试结果
• 5.2.2 两种测试方法相关性分析
• 5.2.3 全空隙率与连通空隙率相关性分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 材料组成对排水沥青混合料性能的影响研究
• 6.1 矿料物性指标对混合料体积参数及性能的影响
• 6.1.1 针片状颗粒含量对矿料级配的影响
• 6.1.2 针片状颗粒含量对体积参数的影响
• 6.1.3 针片状颗粒含量对劈裂强度的影响
• 6.2 沥青类别对排水沥青混合料性能的影响
• 6.2.1 高温稳定性
• 6.2.2 水稳定性
• 6.2.3 低温稳定性
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论及建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 尚需进一步研究的问题
• 参考文献
• 硕士期间取得的研究成果
• 致谢