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PR.M高模量沥青混合料在公路中的应用研究
| 论文题名： | PR.M高模量沥青混合料在公路中的应用研究 |
| 关键词： | 高速公路;沥青混合料;添加剂;配合比;路用性能 |
| 摘要： | 近十几年来，我国高速公路得到飞速发展，随着交通量的增大，超载重载现象严重，传统沥青混合料的性能指标越来越不能满足现实的要求。PR-Module作为一种新型的沥青混合料添加剂，在高温抗车辙、水稳定性和抗疲劳方面有着独特的优势，既可以延长沥青路面的寿命，又提高了沥青路面的平整度和行车的舒适性。本文对添加PR.M的高模量沥青混合料进行了配合比设计以及路用性能研究，为以后高模量沥青混合料的广泛使用提供借鉴意义。 借助BISAR软件对高模量沥青混合料进行了数值分析。分析发现:在沥青路面结构模型中，无论水平系数取一般状态或者紧急制动状态，层间接触情况如何，4cm的深度处是控制永久变形的关键位置，由此得知高模量添加剂的合理使用层位为中下面层。在完全弹性状态的假设下，沥青面层模量降低时，结构剪应力会变小，容易出现剪切破坏;当模量上升时，其最大剪应力会增加，能够有效防止剪切变形，提高了沥青路面的使用寿命，并且可以降低车辙对路面的损害。 根据高模量沥青混合料的作用机理和技术要求，对其粗细集料、矿粉提出了技术要求。通过室内马歇尔试验确定了PR.M最佳干拌时间为20s，最佳拌合温度为175℃，在0.5％的掺量下AC-20C和AC-25C的最佳油石比为4.2％和4.1％。 对不同PR.M掺量下的高模量沥青混合料开展了路用性能研究，进行了力学、高温性能、低温性能、水稳定性以及疲劳性能方面的试验。研究表明，随着PR.M剂量的增加，动稳定度也随之增加，相对变形率降低;水稳定性方面，残留稳定度有着明显提高，但是冻融劈裂强度较普通沥青混合料变化不大;低温性能与力学性能有显著提高;在最小应力下的疲劳寿命最多增幅172％，在最大应力下疲劳寿命最多增幅528％。 结合工程实例，潜（江）——石（首）高速高模量沥青路面试验段。试验段铺筑结果表明:高模量沥青混合料不但满足规范要求，并且在高温性能、水稳定性及力学方面远优于普通沥青混合料;试验段铺设平整，压实度、渗水系数满足要求;提出了高模量沥青混合料的施工工艺，为今后高模量沥青混合料在我国的推广提供了参考依据。 |
| 作者： | 张晨 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李志勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南林业科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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