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原文传递温拌沥青混合料拌合与压实温度预估技术研究

论文题名：	温拌沥青混合料拌合与压实温度预估技术研究
关键词：	道路工程;沥青混合料;数字图像;目标密实度;路用性能
摘要：	温拌沥青混合料相对传统热拌沥青混合料可在施工温度低15℃~30℃的情况下拌合与压实，随其拌合温度的降低，对能源的消耗及排放都有所减少，因而逐渐受到道路工作者青睐。与热拌沥青混合料相同，温拌沥青混合料的拌合与压实温度对工程质量具有显著影响。传统热拌沥青混合料无论是基质沥青还是聚合物改性沥青，通常都可以基于沥青确定其最佳拌合与压实温度，但是温拌沥青混合料实现温拌的机制，可以称为阶段降粘，其阶段降粘作用于混合料自热态至冷却的全过程，降粘添加剂的残留状态既与温度相关又受到时间、混合料密实程度的影响，这很难在沥青粘温关系试验中得到反映，采取与实际施工状态相同的混合料试验得到温拌沥青混合料关键施工温度是合理的选择。对于温拌沥青混合料压实温度的预估可以通过变温度击实试验、旋转压实成型试验或者贯入试验等进行，但是上述方法的准确性与敏感性没能得到可靠的论证；而对于拌合温度的预估，往往是在压实温度预估基础上提高大约10℃左右，缺乏合理性。针对上述问题，本研究开展如下工作：　　首先，研究从沥青对矿料的裹附、矿料烘干除尘、保证后续有效压实时间及短期老化要求等角度分析了设定拌合温度的本质，提出以拌合混合料裹附状态作为主控因素。进而在分析现行裹附率计算方法主观性太强且缺乏合理性的基础上，研究引入数字散斑图像处理这一客观技术，通过借助专业图像处理软件IPP确定了计算过程，以基质沥青粘温特性为依托设定用于拌合试验的时间组合为（90+30）s，验证了量化裹附率指标的可靠性及该技术对裹附率变化的敏感性，进行双变量试验并假定温拌降温幅度为20℃，由拌合温度与添加剂掺量对裹附率指标的共轭影响关系选定不同添加剂掺量水平。　　其次，本研究选择变温度击实试验方法预估压实温度，依据等密实度—温度原则建立不同沥青混合料之间的等效联系，其中基质沥青混合料由其沥青粘温关系确定压实温度并以相应温度条件下成型试件空隙率作为目标控制标准，论证了试验方法的准确性与敏感性，进而对温拌或改性沥青混合料进行变温度击实试验，得到其空隙率与压实温度的关系曲线，由空隙率目标控制标准得到相应等效压实温度范围。　　最后，为了验证本文所提出拌合与压实温度预估方法的可靠性，基于上述方法确定的拌合与压实温度，控制级配与密实度等其他因素条件，制备了不同类型的温拌沥青混合料试件，进而进行的高温稳定性、低温抗裂性与水稳定性等基础路用性能试验表明，在所确定的拌合与压实温度下制备的温拌沥青混合料达到预期技术指标且与热态沥青混合料持平，即本研究所提出的温拌沥青混合料拌合、压实温度预估方法可靠。　　本研究着眼于沥青混合料施工温度预估，尤其在拌合温度预估方面提出一条新的思路，能够为实际工程应用提供依据。
作者：	范一冰
专业：	道路与铁道工程
导师：	王黎明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东北林业大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文