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原文传递透水沥青路面混合料配合比设计及其路用性能研究

论文题名：	透水沥青路面混合料配合比设计及其路用性能研究
关键词：	透水沥青路面;沥青混合料;配合比;路用性能;渗水性能
摘要：	透水沥青路面是指具有18%以上的空隙率，并且内部可以透水、排水的沥青混合料面层，它能够快速的将路面上的水排走，提高雨天市民的出行安全以及行车舒适度；雨水可以通过空隙渗透到土壤，滋养地表的植物，改善城市的生态环境；同时可以补充地下水，提高水资源的循环利用率，缓解城市的水资源匮乏以及提高城市排水系统在大雨期间的排水效率，降低在大雨期间城市出现内涝情况的概率。因此，为了改善城市的生态环境，提升城市的排水能力，助力“海绵城市”的建设，本文对透水性沥青路面混合料的配合比设计及其路用性能展开了研究。　　本文通过对我国已经投入使用的透水沥青路面进行调查，以及结合我国关于透水沥青路面的现行规范和江西地区的气候特点，提出了适用于江西地区的透水沥青路面混合料的原材料的选用标准。并且设计了测定透水沥青混合料试件的连通空隙率的试验方法，研究分析了透水沥青混合料试件的空隙率与连通空隙率之间的关系以及空隙率与透水系数之间的关系，通过定积分的方法，推导出了透水沥青路面的目标空隙率的设计公式。　　在A级70#道路石油沥青、SBS改性沥青（I-D）中分别掺加6%、9%、12%、15%的HVA高粘剂，制备高粘改性沥青A和高粘改性沥青B，进行沥青三大指标试验和60℃动力粘度试验，发现：随着HVA掺量的增加，高粘改性沥青A与B的针入度均降低，软化点、延度以及60℃动力粘度均增大，表明HVA高粘剂可以改善沥青的粘度、耐高温性能以及低温稳定性能；HVA高粘剂在A级70#道路石油沥青中的最佳掺量为15%，在SBS改性沥青（I-D）中的最佳掺量为9%。分别采用高粘改性沥青A、高粘改性沥青B对PAC-13进行配合比设计，得出PAC-13（A）的最佳油石比为4.9%，PAC-13（B）的最佳油石比为4.8%；对二者进行水稳定性能检验和高温稳定性能检验，结果表明PAC-13（B）的性能更好。对PAC-13（A）、PAC-13（B）、AC-13C进行原材料成本计算，发现PAC-13（A）的原材料成本是AC-13C的1.38倍，PAC-13（B）的原材料成本是AC-13C的1.21倍。　　对不掺加纤维、掺加聚酯纤维、掺加玄武岩纤维的三种不同类型的透水性沥青混合料进行路用性能研究。对三种掺加不同种类纤维的PAC-13进行高温车辙试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、四点弯曲疲劳寿命试验，试验结果表明：聚酯纤维、玄武岩纤维均能有效提高透水性沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能、低温抗裂性能以及抗疲劳性能。对三种掺加不同种类纤维的PAC-13进行透水试验，发现：聚酯纤维、玄武岩纤维会降低透水性沥青混合料的空隙率和透水性能。对三种掺加不同种类纤维的PAC-13的原材料成本进行计算，发现：掺加聚酯纤维的PAC-13的原材料成本是不掺加纤维的PAC-13的1.03倍，掺加玄武岩纤维的PAC-13的原材料成本是不掺加纤维的PAC-13的1.09倍。　　对PAC-13进行了生产配合比设计，铺筑了一条300m长的PAC-13试验段，提出了透水性沥青路面的施工工艺，并对试验段进行了性能检验，发现透水性沥青路面试验段的各项指标均满足规范要求，具有良好的路用性能以及渗水性能。
作者：	陶志鹏
专业：	水利工程
导师：	刘福明;刘毅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南昌工程学院
学位年度：	2020