透水性沥青路面混合料配合比设计方法与路用性能研究

论文摘要

透水性沥青混合料（Porous Asphalt Concrete,PAC）采用骨架-空隙结构,空隙率在20%左右。这种大空隙的路面结构可以使降雨直接下渗,以补充地下水,具有良好的生态效益,同时还具有排水、降噪和抗滑性能等诸多优点。在环保要求日益强烈的今天,透水性路面其良好的环保和安全特点在国内外得到广泛的应用。本文从透水性沥青路面所处的环境特点出发,参考国外的成功经验,对透水性路面材料选用与要求进行了分析;依据大量试验,对透水性沥青混合料的空隙率和关键筛孔的通过率关系进行了研究;在此基础上,改进了透水性沥青混合料配合比设计方法,并针对在目前我国在确定透水性沥青混合料最佳沥青用量时存在的问题,提出一套确定最佳沥青用量的新方法;对采用旋转压实方式成型透水性沥青混合料试件也进行了研究,并与马歇尔击实方式进行了比较,提出了适合透水性沥青混合料试件的旋转压实成型次数。此外,对透水性沥青混合料各项路用性能进行了分析和验证,主要包括高温性能、水稳定性、低温性能和强度性能,研究结果表明,材料合理、级配良好的透水性沥青混合料具有较好的路用性能。

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 透水性沥青路面的特点
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 透水性沥青路面与排水性沥青路面的异同
• 1.3.2 多孔沥青路面研究和发展
• （1） 美国的开级配抗滑磨耗层
• （2） 欧洲的多孔沥青路面
• （3） 日本的排水路面
• （4） 我国的排水性路面
• 1.3.3 透水性路面研究和发展
• （1） 美国透水性路面的研究和发展
• （2） 日本透水性路面的研究和发展
• 1.4 透水性路面典型结构
• 1.5 主要研究内容和技术路线
• 第二章 透水性沥青路面上面层原材料要求与选择
• 2.1 粗集料
• 2.2 细集料
• 2.3 矿粉
• 2.4 沥青与改性剂
• 2.4.1 高粘度改性沥青
• 2.4.2 室内高粘度改性沥青的制备
• 2.5 本章小结
• 第三章 透水性沥青路面上面层混合料配合比设计
• 3.1 国外多孔沥青路面面层混合料设计方法
• 3.1.1 表面常数Kc 法
• 3.1.2 美国FHWA 设计方法
• 3.1.3 西班牙设计方法
• 3.1.4 比利时设计方法
• 3.1.5 日本道路协会设计方法
• 3.2 透水性沥青路面上面层混合料空隙设计研究
• 3.2.1 不同粒径矿料的通过率对混合料空隙率的影响
• 3.2.2 空隙率与透水性能的关系
• （1） 不同方法测试空隙率的结果
• （2） 空隙率与连通空隙率关系
• （3） 空隙率与透水性能的关系
• 3.3 混合料配合比设计方法
• 3.3.1 配合比设计方法
• 3.3.2 试件旋转压实次数的确定
• 3.4 沥青用量的确定
• 3.4.1 根据经验公式估算沥青用量
• 3.4.2 最佳沥青用量的确定
• （1） 析漏试验
• （2） 飞散试验
• （3） 确定最佳沥青用量
• （4） 确定最佳沥青用量的新方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 透水性沥青路面上面层混合料路用性能研究
• 4.1 高温稳定性
• 4.1.1 掺加消石灰对混合料高温性能的影响
• 4.1.2 改性剂的剂量、空隙率大小对混合料高温性能的影响
• 4.2 水稳定性
• 4.2.1 汉堡浸水车辙试验结果分析
• 4.2.2 浸水马歇尔试验结果分析
• 4.2.3 冻融劈裂试验结果分析
• 4.3 低温性能
• 4.3.1 低温飞散试验结果分析
• 4.3.2 小梁低温弯曲试验结果分析
• 4.4 强度性能
• 4.5 本章小结
• 第五章 透水性沥青路面下面层混合料配合比设计与路用性能评价
• 5.1 原材料技术要求
• 5.1.1 集料
• 5.1.2 矿粉
• 5.1.3 沥青结合料
• 5.2 混合料配合比设计方法
• 5.2.1 国内外的沥青透水层级配设计
• 5.2.2 不同粒径矿料通过率对混合料空隙率的影响
• 5.2.3 混合料配合比设计方法研究
• 5.3 路用性能评价
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与进一步研究内容
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究内容
• 参考文献
• 致谢