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胶粉高粘高弹沥青混合料施工温度与试验参数研究
| 论文题名： | 胶粉高粘高弹沥青混合料施工温度与试验参数研究 |
| 关键词： | 胶粉高粘高弹沥青混合料;施工温度;搅拌参数;路用性能 |
| 摘要： | 随着中国经济及交通事业的发展，车辆重载化倾向日趋明显，普通沥青路面难以适应。因此需选择性能较好的胶粉高粘高弹沥青改善沥青混合料的路用性能。研究发现胶粉高粘高弹沥青混合料路用性能优异，但是需要确定合适的施工温度：施工温度过高，沥青容易老化；施工温度过低，沥青混合料无法充分发挥性能。但是，现阶段并非直接根据沥青混合料“粘度-温度”曲线确定混合料的施工温度，而是通过沥青的“粘度-温度”曲线法确定混合料的施工温度，对于基质沥青，用该方法得到的温度处于合理范围，但对于改性沥青，温度通常过高。因此，本文对搅拌试验机的拌和功率确定胶粉高粘高弹沥青施工温度的方法进行了研究，并对搅拌试验机试验参数进行了仿真与试验探究。 本文对胶粉高粘高弹沥青的反应机理、干法与湿法加工工艺进行了分析，通过马歇尔试验，研究了AC胶粉高粘高弹沥青混合料路用性能。分析利用粘温曲线确定胶粉高粘高弹沥青施工温度的不足之处，研究发现，可通过宾汉模型流变方程和沥青混合料拌和功率模型的相关性，建立基于功率的沥青混合料拌和粘度模型，采用等值拌和功率法确定胶粉高粘高弹沥青混合料最佳施工温度。 为满足确定合理施工温度的试验需求，对试验所用搅拌机进行改进，以立轴搅拌机为基础，加装变频调速装置、搭建功率测试系统。通过EDEM仿真软件模拟沥青混合料在搅拌缸中均匀性的变化情况，确定改进搅拌机的充盈率不宜低于50%，合理转速为200deg/s~250deg/s；通过检测拌和功率的试验方法对仿真结果进行验证，确定沥青混合料拌和重量为10kg~14kg（充盈率62.5%~87.5%），电机转速范围为35r/min~50r/min（210deg/s~300deg/s），试验结果与仿真结果具有一致性。 用以上改进的搅拌机在合理的搅拌参数下对沥青混合料进行拌和，采用等值拌和功率的试验方法确定胶粉高粘高弹沥青混合料的拌和温度为177℃，压实温度为155℃。由胶粉高粘高弹沥青混合料拌和功率确定的施工温度，较胶粉高粘高弹沥青“粘度-温度”试验曲线确定的施工温度显著降低，与工程实际情况更吻合。 根据以上研究成果，通过实体工程应用，对确定的胶粉高粘高弹沥青混合料的施工温度进行验证，结果表明，各项指标均达到规范要求。 |
| 作者： | 兰海 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘洪海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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