【博士】基于胶浆特性的沥青混合料设计【2007】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：博士　　学位授予单位：长安大学　　学位年度： 2007年　　沥青混合料由决定粘弹性的胶浆和形成骨架的集料组成，现有混合料设计方法主要是确定矿料级配，忽视了胶浆的设计。研究证实沥青胶浆对混合料各项性能具有重要影响，为此有必要研究基于胶浆特性的沥青混合料设计体系。　　本文先从组成胶浆的填料研究入手，分析了填料性质不同测试方法的机理及优缺点；测试了不同胶浆性能，发现填料对胶浆性能具有重要影响；通过填料性质与胶浆性能的相关性分析，综合考虑测试方法的可推广性，提出了基于胶浆性能的填料性质评价方法及指标。计算结果证实RV、DSR、BBR和延度等沥青性能测试仪器可用于测试胶浆性能，这为胶浆性能分析奠定了基础；粘度试验发现填料类型和剂量对测试结果有重要影响；由于混合料中发挥粘结作用的是胶浆，因而根据沥青粘度确定混合料施工温度是欠妥的，文中测试数掘显示填料类型或剂量会造成混合料施工温度存在超过25℃的差异；对比胶浆老化前后性能表明，填料对胶浆老化有影响，它能减低沥青的老化程度。研究了掺加纤维、水泥和消石灰对胶浆性能的影响，结果显示降低粉胶比，适度增大纤维含量能够有效改善胶浆高低温性能，并对外掺剂的工程应用提出了建议。　　通过与混合料车辙数据相关性分析，证实集料贯入试验可以用来评价其抵抗荷载的能力，依此确定粗集料组成能够保证其稳定性；分别使用级配形状和关键筛孔通过率对级配特征进行了评价，探讨了不同参数的意义；利用汉堡车辙仪测试了不同混合料的高温性能，分析后发现用SGC压实曲线和IDT破坏强度可准确预测混合料抗永久变形能力，同时证实幂指数回归参数能有效评价级配特征，并与混合料性能建：立良好关系。　　汇总全文研究成果，探讨了基于胶浆特性的沥青混合料设计体系，具体包含原材料筛选、沥青胶浆设计、矿料级配设计、最佳胶浆用量的确定以及混合料性能检验等。其中需重视原材料质量的控制，提出基于性能的原材料评价指标；确定矿料纵配时应遵从初选、评价和优化的步骤以确保设计结果的可靠性；混合料性能检验时不管邑仅局限于使用性能，混合料施工性能的评价也有重要意义。　　

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