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高抗滑超薄磨耗层配合比优化设计及性能研究
| 论文题名： | 高抗滑超薄磨耗层配合比优化设计及性能研究 |
| 关键词： | 超薄磨耗层;沥青混合料;铝矾土;差异磨光原理;配合比;抗滑性能 |
| 摘要： | 超薄磨耗层作为一种常用的预防性养护技术，是道路结构中直接与车辆荷载及自然环境接触的部分，应具有优良的抗滑持久性和行车舒适性。沥青混合料中集料所占的比例达到90%以上，因此选用合适的集料类型可以有效改善混合料的抗滑性能。煅烧铝矾土是铝矾土矿石高温煅烧而得的人造集料，具有高磨光值、高硬度等优点，将其应用于沥青混合料中，可以有效提高超薄磨耗层的表面功能性和抗滑性能。 本文基于差异磨光原理，采用煅烧铝矾土与石灰岩对沥青混合料主骨料进行掺配设计，并对集料的基本性能和矿物组成进行试验研究；基于两种集料沥青吸收系数的差异，对粗集料空隙填充（CAVF）法进行改进，并将其应用于煅烧铝矾土超薄磨耗层（B-UTFC）混合料的配合比设计；对不同煅烧铝矾土掺量的沥青混合料进行路用性能研究，并通过摆式仪法、动态摩擦系数测定法以及激光纹理扫描测定法测试混合料在磨耗过程中各抗滑性能指标的变化，探究B-UTFC沥青混合料的抗滑性能衰减规律。主要得到以下结论： （1）随着煅烧铝矾土掺量的增加，B-UTFC主骨料的洛杉矶磨耗值、压碎值、冲击值等性能指标均有所提高； （2）利用改进粗集料空隙法对B-UTFC进行优化设计，B-UTFC混合料的高温稳定性随煅烧铝矾土掺量的增加先提高后衰减，低温抗裂性能和水稳定性则略有提高。基于灰靶决策理论得出，当煅烧铝矾土达到最佳掺量40%~60%时，B-UTFC混合料的性能达到最优值； （3）B-UTFC沥青混合料在磨耗作用下，其抗滑性能均经历前期衰减较快，然后逐渐减缓，最后趋于稳定的过程；摆值、动态摩擦系数及平均构造深度等抗滑指标间的相关性各有不同。采用对数模型对B-UTFC混合料的平均构造深度与磨光次数拟合后的相关系数可以达到0.9以上，通过灰色关联分析可知集料性质对混合料抗滑性能指标的影响程度为：洛杉矶磨耗值gt;压碎值gt;冲击值。 |
| 作者： | 赵晓瑞 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 盛燕萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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