基于常规试验沥青混合料高低温性能评价指标研究

论文摘要

目前,主要通过车辙试验的动稳定度指标来评价沥青混合料的高温稳定性。由于动稳定度对混合料碾压前45min变形情况没有考虑,可能产生变形很大动稳定度亦很大的矛盾现象,而且不能准确反映路面温度变化以及长时间碾压的实际情况。另外,对沥青混合料的低温抗裂性能,目前主要采用低温弯曲试验的破坏弯拉应变和破坏弯拉强度作为评价指标。但使用单一指标进行评价,极有可能出现破坏弯拉应变相接近而破坏弯拉强度相差很大的矛盾结果。针对这一问题,本文对三种沥青混合料进行了四个温度条件下的长时间(4小时)车辙试验。当混合料在长时间碾压下达到蠕变稳定阶段,回归出材料的车辙率,即混合料的变形与加载次数的关系。根据四个温度条件下沥青混合料的车辙率,回归出混合料的车辙率与温度的关系,并计算出材料在各个不同温度条件下的车辙率。本文首先针对北京、广州两地,以2006年为例,统计出两地气温和地面温度的分布情况。再根据每天不同气温条件下的车辙率和加载次数,预估出混合料在两地每天产生的车辙深度,最后总计出全年共产生的车辙。并将预估的全年车辙深度作为评价沥青混合料高温性能的指标。由于车辙试验的条件与实际路面经受的情况不尽相同,所以本文对车辙预估进行了轮迹轨迹分布修正,温度修正,路面厚度修正,加载速率修正,从而更真实地预估出每年沥青混合料在两地产生的车辙深度和可以安全使用的年限。为了改善低温评价指标,本文在低温弯曲试验的基础上,采用单位体积破坏能及弯曲系数来评价沥青混合料低温抗裂性能。由于单位体积破坏能指标是混合料临界弯拉应变和弯拉强度2个指标的综合,因此,用它来评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学,该指标也成为低温研究领域的一个新的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 沥青混合料高温性能研究
• 1.2.2 沥青混合料低温性能研究
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 研究方案与原材料技术性能
• 2.1 研究方案
• 2.2 试验内容
• 2.3 原材料技术指标
• 2.4 不同沥青混合料最佳油石比的确定
• 第三章 基于气候条件沥青混合料的高温评价
• 3.1 不同区域气温分布特点
• 3.2 三种代表性沥青混合料在不同温度下的车辙因子及车辙率
• 3.3 混合料在各个温度下的车辙率
• 3.4 年交通荷载与每天的路面加载次数
• 3.5 不同材料在不同地区一年周期产生的车辙预估
• 3.6 评价指标对比
• 3.7 本章小结
• 第四章 车辙预估修正
• 4.1 轮迹轨迹修正
• 4.2 温度修正
• 4.2.1 车辙率随温度变化而变化的速度
• 4.2.2 温度系数修正
• 4.3 层厚修正
• 4.3.1 沥青层厚度对车辙的影响
• 4.3.2 单一沥青层厚度的增加对混合料车辙率的影响
• 4.4 加载速度修正
• 4.5 修正后车辙预估
• 4.6 本章小结
• 第五章 沥青混合料低温抗裂性评价指标研究
• 5.1 低温弯曲试验
• 5.2 基于弯曲试验的评价指标
• 5.2.1 单位体积破坏能
• 5.5.2 弯曲系数
• 5.3 试验结果及分析
• 5.4 本章小结
• 结论与建议
• 论文结论
• 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢