用于薄层罩面的AC-10沥青混凝土级配组成及路用性能的研究

论文摘要

AC-10薄层沥青混凝土适用于路面薄层罩面,能有效减小加铺层厚度,降低对养护后路面标高的影响。在高速公路路面养护中有着广泛的应用前景,但在实际应用中发现,这类细粒式沥青混凝土的耐久性、抗滑性能及抗高温变形能力经常会出现问题,表现为:一是密实性良好,但抗高温变形能力和抗滑性能差;二是具有良好的抗滑和抗车辙能力,但空隙率大,以至于耐久性能差。因此,如何在保证其路用性能前提下提高构造深度和抗高温变形能力,保证路面行车安全是应加以深入研究的。结合目前国内外的应用实例,设计了几种不同级配的AC-10沥青混合料。引入Superpave技术的控制点和禁区概念来控制混合料级配曲线的走向,通过马歇尔试验研究了关键筛孔（2.36mm）的通过率对马歇尔各项指标的影响;通过对新增7.1mm通过率的调整,得到了AC-10沥青混凝土空隙率随7.1mm筛孔通过率变化的分布规律:利用压碎值试验测试方法对2.36mm以上粗集料设计了五组级配,对混合料骨架进行研究,分析出了关键筛孔2.36mm集料对混合料骨架结构的影响。并利用回归分析得到压碎值试验结果与构造深度之间的函数关系;对AC-10型混合料设计中的几个重要参数:CA比、FAc比、油石比以及7.1mm筛孔通过率采用正交试验方法,设计了9组级配,对AC-10沥青混凝土的抗滑性能进行研究。试验结果表明对抗滑性能影响最大的是CA比,其次是油石比。通过这个结论重点研究了CA比对抗滑性能的影响。进而分析了贝雷法公式中两个重要筛孔PD/2（4.75mm）和PPCS（2.36mm）对抗滑性能的影响。本文的试验结果表明,通过调整7.1mm通过率,合理控制CA比、拌合温度以及油石比得到了抗滑特性优、抗高温变形能力强同时耐久性能好的AC-10薄层罩面。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 国外薄层罩面的主要形式
• 1.2.2 国内薄层罩面的主要形式
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 AC-10沥青混凝土级配组成与分析
• 2.1 沥青混凝土的结构组成
• 2.2 AC-10沥青混凝土级配设计方法
• 2.2.1 级配理论
• 2.2.2 理论级配计算方法
• 2.2.3 Superpave矿料级配特点及使用情况
• 2.2.4 贝雷法混凝土级配设计原理及级配特征
• 2.3 AC-10沥青混凝土的配合比设计
• 2.3.1 原材料要求
• 2.3.2 薄层罩面配合比优化设计
• 2.4 最佳油石比的确定
• 2.5 马歇尔试验指标分析
• 2.5.1 AC-10薄层沥青混凝土击实温度的研究
• 2.5.2 AC-10薄层沥青混凝土的马歇尔试验指标分析
• 2.5.3 7.1mm筛孔对混凝土马歇尔试验指标的影响
• 2.6 本章小结
• 第三章 利用压碎值试验方法评价关键筛孔对骨架特性的影响
• 3.1 利用离散单元模型模拟压碎过程
• 3.1.1 基于离散单元的PFC分析原理
• 3.1.2 压碎过程虚拟力学模型
• 3.2 AC-10沥青混凝土压碎值评价试验设计
• 3.3 压碎值结果分析
• 3.3.1 关键筛孔对骨架性能的意义
• 3.3.2 压碎值与构造深度TD试验结果关系分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 AC-10沥青混凝土抗滑性能影响因素分析
• 4.1 沥青路面抗滑性能影响因素分析
• 4.2 AC-10配合比设计中不同参数对抗滑性能的影响
• 4.2.1 因素水平的确定
• 4.2.2 正交试验设计
• 4.2.3 构造深度的测定方法选择
• 4.2.4 正交试验计算分析
• 4.2.5 正交试验的直观分析和方差分析
• 4.3 CA比值对AC-10沥青混凝土抗滑性能的影响
• 4.3.1 试验方案及级配的确定
• 4.3.2 抗滑性能影响因素分析
• 4.3.3 马歇尔试验指标分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 AC-10沥青混凝土路用性能研究
• 5.1 高温稳定性研究
• 5.1.1 高温稳定性的影响因素
• 5.1.2 评价高温稳定性的方法
• 5.1.3 试验方案
• 5.2 水稳定性能研究
• 5.2.1 浸水马歇尔试验
• 5.2.2 劈裂试验
• 5.3 抗滑性能测试
• 5.3.1 构造深度试验
• 5.3.2 摩擦系数试验
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与进一步研究问题
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢