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沥青混合料旋转压实和马歇尔试验对比分析

作　者: 王国忠
导　师: 赵延庆
学　校: 大连理工大学
专　业: 道路与铁道
关键词: 沥青混合料施工质量控制旋转压实仪马歇尔标准配合比
分类号: U414
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着重载交通的出现,路面各种病害呈现加剧的趋势,于是对路面使用性能提出更高的要求。美国公路战略研究计划(SHRP)最终的研究成果Superpave(高性能沥青路面)在道路工程建设中得到了越来越广泛的应用,并且优良的路用性能得到了道路工程界普遍的认可。在美国等发达国家,Superpave混合料设计和施工质量控制都采用旋转压实仪,然而由于经济条件所限,我国大部分施工单位和监理单位都没有配备旋转压实仪,这样就存在着Superpave混合料设计和现场质量控制相脱节的问题。现阶段我国混合设计和施工主要采用马歇尔击实仪,但是马歇尔各指标控制范围对Superpave混合料并不适用,所以研究如何利用马歇尔方法有效的进行Superpave混合料的现场质量控制,对保证路面结构的使用性能和寿命有重要的意义。本论文以内蒙古某条高速公路A、B、C、D四个标段为依托工程,对三种不同类型的Superpave混合料(Sup25、Sup20、Sup13)进行研究,在施工过程中从拌和现场进行多次取样试验,分别进行旋转压实和马歇尔试验,比较两者试验结果的差异性,确定利用马歇尔方法进行Superpave混合料现场质量控制的关键指标,分析各关键指标控制范围的确定方法,提出用马歇尔方法控制Superpave混合料关键指标控制范围,使之成为Superpave混合料现场施工质量控制的一部分。通过对试验数据的分析和研究,得出用马歇尔方法可以对Superpave混合料的施工质量进行有效的控制,主要控制指标为空隙率(VTM)、矿料间隙率(VMA)、沥青饱和度(VFA)以及马歇尔稳定度、流值。马歇尔各体积指标控制范围与生产配合比关系不大,在试拌阶段需要对混合料级配进行调整,确定施工过程中控制指标的目标值,称为标准配合比,各体积指标控制范围相对于标准配合比基本对称,且不同的混合料有所区别。VTM控制范围,下面层为标准配合比±1.1、中面层、上面层为标准配合比±0.9；VMA控制范围,下面层为标准配合比±1、中面层、上面层为标准配合比±0.9；VFA控制范围下面层为标准配合比±5、中面层为标准配合比±4、上面层为标准配合比±4左右。建议马歇尔稳定度控制范围下面层(普通沥青)≥7.40KN、中面层(改性沥青)≥11.54KN、上面层(改性沥青)≥11.85KN,流值保持现有控制范围。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-13
  1.1. 论文研究的目的及意义  9-11
    1.1.1 论文研究的背景、必要性  9-10
    1.1.2 国内外研究现状分析与评价  10-11
  1.2 研究内容及实施方案  11-13
    1.2.1 研究内容  11-12
    1.2.2 实施方案  12-13
2 生产配合比及原材料性质  13-17
  2.1 原材料性质  13-14
  2.2 旋转压实生产配合比  14-15
  2.3 生产配合比时马歇尔各指标以及浸水马歇尔试验  15-17
3 旋转压实与马歇尔空隙率对比分析  17-43
  3.1 拌合过程对混合料体积指标的影响  17-19
  3.2 压实方式对体积指标及级配的影响  19-20
  3.3 生产过程中平均值与生产配合比的关系  20-24
  3.4 旋转压实和马歇尔空隙率差异性分析  24-26
  3.5 旋转压实空隙率与马歇尔空隙率关系分析  26-39
    3.5.1 旋转压实和马歇尔空隙率关系分析方法  26-30
    3.5.2 下面层旋转压实和马歇尔空隙率分析  30-33
    3.5.3 中面层旋转压实和马歇尔空隙率分析  33-36
    3.5.4 上面层旋转压实和马歇尔空隙率分析  36-39
  3.6 马歇尔空隙率控制范围与标准配合比关系  39-41
  3.7 本章小结  41-43
4 旋转压实与马歇尔矿料间隙率的分析  43-56
  4.1 旋转压实和马歇尔矿料间隙率差异性分析  43-46
  4.2 旋转压实和马歇尔矿料间隙率关系  46-54
    4.2.1 下面层旋转压实与马歇尔矿料间隙率的分析  46-49
    4.2.2 中面层旋转压实与马歇尔矿料间隙率的分析  49-51
    4.2.3 上面层旋转压实与马歇尔矿料间隙率的分析  51-54
  4.3 马歇尔矿料间隙率与标准配合比关系  54-55
  4.4 本章小结  55-56
5 沥青饱和度分析  56-69
  5.1 马歇尔与旋转压实沥青饱和度差异性  56-59
    5.1.1 下面层旋转压实和马歇尔沥青饱和度差异性分析  57-58
    5.1.2 中面层、上面层旋转压实和马歇尔沥青饱和度差异性分析  58-59
  5.2 旋转压实和马歇尔沥青饱和度关系  59-67
    5.2.1 下面层旋转压实与马歇尔沥青饱和度关系  59-62
    5.2.2 中面层旋转压实与马歇尔沥青饱和度关系的分析  62-64
    5.2.3 上面层旋转压实与马歇尔沥青饱和度关系  64-67
  5.3 马歇尔沥青饱和度与标准配合比关系  67-68
  5.4 本章小结  68-69
6 稳定度和流值分析  69-80
  6.1 稳定度、流值分布检验  69-72
  6.2 稳定度、流值分析方法  72-74
  6.3 稳定度、流值分析  74-79
    6.3.1 下面层稳定度和流值实验数据分析  74-76
    6.3.2 中面层稳定度和流值实验数据分析  76-77
    6.3.3 上面层稳定度和流值实验数据分析  77-79
  6.4 本章小结  79-80
结论  80-81
参考文献  81-83
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  83-84
致谢  84-85

沥青混合料旋转压实和马歇尔试验对比分析

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