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原文传递精益制造集料特性对沥青混合料性能的影响

论文题名：	精益制造集料特性对沥青混合料性能的影响
关键词：	沥青路面;集料质量;精益制造;表观形态;路用性能
摘要：	沥青路面具有行车舒适、易养护等特点，在我国道路建设中被广泛应用。然而在实际使用过程中，由于经受温度、荷载等复杂作用下，沥青路面会出现裂缝、车辙和水损坏等早期病害，这些病害将严重影响沥青路面的行车舒适度和使用寿命。经过大量调查研究发现，我国沥青路面产生此类早期病害的重要原因之一是集料品质差。因此，选择优质集料对提升沥青混合料的路用性能具有极其重要的意义。　　集料质量与其资源特性和加工特性有着密切关系。集料的资源特性由产地、环境等因素决定，无法通过后期加工改变;而集料的加工特性可以通过特定加工工序进行后期加工，使得集料的形状、大小、洁净程度等加工特性发生改变。通过提升加工工艺水平，有目的的改变集料加工特性，改善集料品质，以此获得高性能、长寿命的优质沥青路面。　　本文首先研究了精益制造集料工厂化生产工艺，详细介绍了工厂的区域布局、生产设备、生产工艺、成品包装和质量保障体系，工厂化无尘封闭加工工艺为生产优质稳定的集料提供了有力的保障。　　然后，选择精益制造工厂生产集料和同母岩普通工艺生产集料进行了常规指标研究，主要测试了粗、细集料常规技术指标、技术指标变异性和级配变异性，评价了精益制造工艺对提升集料常规技术性能、减小变异性等效果显著。　　其次，采用集料图像测试系统(AIMS)对精益制造集料和普通集料表观形态进行了试验研究。对粗集料而言，按照粒径分为13.2mm、9.5mm和4.75mm三种规格进行测试，主要测试指标为棱角性指数、球度指数和纹理指数;对细集料而言，按照粒径分为2.36mm、1.18mm、0.6mam、0.3mm和0.15mm五种规格进行测试，主要测试指标为棱角性指数和二维形状指数。通过表观形态研究，分析了精益制造工艺对集料微观形态的影响规律。　　再次，利用表面能理论对精益制造集料和普通集料与沥青黏附性进行评价。采用蒸汽吸附法测试粒径为4.75mm的精益制造集料和普通集料的表面自由能参数，然后采用插板法测试了克拉玛依和国创两种沥青的表面自由能参数，利用表面自由能计算公式，计算出沥青-集料表面黏附结合能，评价了精益制造工艺对辉绿岩和玄武岩黏附性能的提升作用。　　最后，通过室内试验采用精益制造集料、普通集料和特定组合集料分别制备了SMA-13和AC-13沥青混合料，研究了针片状含量和棱角性指数对高温稳定性的影响规律，以及含泥量、纹理指数和沥青-集料黏附结合能对水稳定性的影响规律。并测试了精益制造集料和普通集料制备的SMA-13沥青混合料的摆式摩擦系数、构造深度、平整度和渗水系数等现场性能。　　研究结果表明，精益制造工艺生产集料的针片状含量减少，杂质更少，级配变异性显著降低;集料微观棱角性、表面纹理等指标均显著提高;集料-沥青黏附结合能增加，黏附性有所增强。采用精益制造集料制备的沥青混合料高温稳定性、水稳定性均更加优异，路面抗滑性能及平整度等指标显著提升。
作者：	廖能武
专业：	交通运输工程；道路与铁道工程
导师：	朱洪洲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文