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长寿命路面沥青面层材料变异特性研究
| 论文题名： | 长寿命路面沥青面层材料变异特性研究 |
| 关键词： | 路面材料;沥青混合料;变异特性;可靠度 |
| 摘要： | 近年来我国的公路建设发展迅速，热拌沥青混凝土路面成为我国最为常见的道路结构的形式。但是随着交通量的急剧增加，高速公路的破坏也越发严重，对新建公路的安全性、舒适性和使用寿命都提出了更高的要求。沥青路面存在的质量变异性是导致路面出现早期破坏，缩短沥青面层使用寿命的主要原因。因此研究沥青面层的变异特性对提高路面质量具有重要意义。本文主要研究了以下内容： 1、研究了施工中沥青混合料发生离析的类型和机理，通过数据统计直观的分析了沥青混合料各项指标的变异系数及分布规律。集料筛孔通过率的变异系数上面层为0.002～0.028，中面层为0.014～0.13，下面层0.003～0.196，集料各筛孔通过率变异系数随筛孔的减小不断增大。而油石比上面层服从4.9～5.5的正态分布，中面层服从4.5～5.1的正态分布。压实度服从小于98%的偏正态分布，。 2、对橡胶沥青混合料的原材料质量变异性进行研究，分析了高掺量橡胶沥青的质量影响因素随着胶粉掺量的增加橡胶沥青的5℃延度、软化点、粘度、弹性恢复增大，针入度逐渐减小，橡胶沥青复数模量逐渐增大，相位角减小。 3、随着橡胶沥青油石比的增加，其中ARHM-13的马歇尔稳定度由11.95KN降至10.22KN，ARHM-20的马歇尔稳定度由11.53KN降至10.13KN，ARHM-25的马歇尔稳定度由12.68KN降至10.48KN。且减小的速度基本接近，拟合的公式具有良好的相关性。沥青饱和度随着油石比的增加而增大。 4、进行室内试验研究沥青混合料动态模量的变化规律，在同一温度下，沥青混合料的动态模量随着荷载频率的上升而增大，较低温度下，相位角随着荷载频率的升高而减小，当温度升高时，相位角随着荷载频率的升高而增大；同一荷载频率下，沥青混合料的动态模量随温度的增加而减小，沥青混合料的相位角随温度的增加，先增大后减小。ARHM-13橡胶沥青混合料级配范围为6000MPa～9000MPa，ARHM-20橡胶沥青混合料范围为7000～10000MPa，ARHM-25橡胶沥青混合料范围为8000MP～11000MPa。利用时温等效原理，绘制了橡胶沥青动态模量主曲线，得到橡胶沥青混合料在更加广泛频率范围内的力学性能。 5、构建功能函数，利用蒙特卡洛法设计针对京德高速公路沥青面层可靠度计算软件，计算沥青面层的可靠度为98%，符合长寿命路面中、下面层40年的使用寿命的要求。面层的可靠度对交通参数的变异系数敏感性大于材料变异性的敏感系数。 |
| 作者： | 王晨成 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 何兆益 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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