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大粒径沥青混合料抗裂性能试验研究

作　者: 张亮
导　师: 李闯民
学　校: 长沙理工大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 旧路加铺 反射裂缝 大粒径沥青混合料 冲击韧性 APA疲劳寿命 SST剪切试验
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 284次
引　用: 6次
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内容摘要


如何延缓和防止旧水泥混凝土路面加铺或改造中沥青加铺层的反射裂缝,是目前道路界亟待解决的问题之一。大粒径沥青混合料基层作为一类柔性结构层,具有很强的柔性和变形能力,作为应力消散层,可明显提高路面抗反射裂缝的能力;另一方面大粒径沥青碎石基层可以与沥青混凝土面层粘结牢固,并且由于其模量接近,路面结构受力更均匀。在旧水泥混凝土路面与沥青加铺层之间设置大粒径的沥青稳定碎石中间夹层,为这一问题的解决提供了新的方向。围绕各类大粒径沥青混合料的抗裂性能比较这一核心问题,本研究主要做了以下几个方面的工作:阐述了反射裂缝的产生机理和影响因素,重点分析了混合料本身的组成结构对反射裂缝的影响,为沥青混合料的功能设计奠定了基础。分析了大粒径沥青混合料的结构组成特性和强度构成机理,对大粒径沥青混合料的配合比设计进行研究。利用落锤式抗压冲击仪测定沥青混合料的冲击韧性,采用冲击韧性这一指标评价大粒径沥青混合料的抵抗反射裂缝能力。利用自动沥青路面分析仪测量模拟结构的疲劳寿命,验证了冲击韧性与沥青混合料抵抗反射裂缝能力的相关性,并建立了ATB等六种混合料级配的冲击韧性与疲劳寿命的数学关系。利用SHRP剪切试验系统对ATB等四种级配的沥青混合料进行恒高度重复剪切试验,比较了各类型混合料抵抗剪切裂缝能力。综合来看,ATB-S型混合料抵抗反射裂缝能力最强。

全文目录


中文摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 问题的提出  11-12
  1.2 国内外研究概况  12-17
    1.2.1 国内外旧路加铺实体工程概况  12-14
    1.2.2 国内外室内试验和理论研究  14-17
  1.3 主要研究内容和技术路线  17-19
    1.3.1 研究内容  17-18
    1.3.2 技术路线  18-19
第二章 反射裂缝的产生机理和影响因素  19-26
  2.1 反射裂缝的产生  19-21
  2.2 影响反射裂缝的因素  21-22
  2.3 混合料组成结构对反射裂缝的影响  22-25
    2.3.1 混合料组成结构类型  22
    2.3.2 混合料的空隙率  22
    2.3.3 集料岩石的种类与性状  22-23
    2.3.4 沥青对反射裂缝的影响  23-24
    2.3.5 矿粉的影响  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 大粒径沥青混合料设计  26-44
  3.1 大粒径沥青混合料的起源  26-27
  3.2 大粒径沥青混合料设计方法  27-28
  3.3 大粒径沥青混合料组成结构特性和强度构成原理  28-31
    3.3.1 大粒径沥青混合料的组成结构特性  28-29
    3.3.2 大粒径沥青混合料的强度构成机理  29-31
  3.4 原材料试验  31-32
    3.4.1 沥青胶结料试验  31
    3.4.2 集料  31-32
  3.5 沥青混合料体积指标计算方法及说明  32-33
    3.5.1 沥青混合料的理论最大相对密度  32-33
    3.5.2 沥青混合料的空隙率  33
    3.5.3 沥青混合料的矿料间隙率  33
    3.5.4 沥青混合料的饱和度  33
  3.6 沥青混合料设计  33-43
    3.6.1 Superpave旋转压实试验  33-35
    3.6.2 沥青混合料级配设计  35-38
    3.6.3 沥青混合料最佳沥青用量的确定  38-43
  3.7 本章小结  43-44
第四章 沥青混合料冲击韧性试验  44-49
  4.1 研究思路与方法  44-46
    4.1.1 研究思路  44-45
    4.1.2 试验方法  45-46
  4.2 试验结果及分析  46-48
  4.3 本章小结  48-49
第五章 APA 疲劳试验分析  49-60
  5.1 沥青路面分析仪简介  49-51
  5.2 试验方案  51-52
    5.2.1 试件的制备  51-52
    5.2.2 断裂标准的判别  52
    5.2.3 轮压荷载的设定  52
    5.2.4 其它参数的确定  52
  5.3 试验结果与分析  52-58
  5.4 冲击韧性与疲劳寿命相关性验证  58-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章 沥青混合料剪切试验研究  60-70
  6.1 理论基础  60-62
  6.2 Superpave剪切试验机简介  62-66
    6.2.1 仪器介绍与试件制备  63-64
    6.2.2 恒高度重复剪切试验（RSCH）  64-66
  6.3 试验结果与分析  66-69
  6.4 本章小结  69-70
第七章 结论与展望  70-72
  7.1 主要研究成果概述  70-71
  7.2 有待进一步研究的问题  71-72
致 谢  72-73
参考文献  73-76
附录A(攻读学位期间发表论文目录)  76

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑材料
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