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沥青混合料矿料间隙率预估与级配分段设计方法研究
| 论文题名： | 沥青混合料矿料间隙率预估与级配分段设计方法研究 |
| 关键词： | 沥青混合料;矿料间隙率;预估模型;级配分段设计;路面性能 |
| 摘要： | 级配设计是沥青混合料设计中的核心内容之一，它直接影响着路面性能的优劣，而矿料间隙率(VMA)是级配设计中一项十分重要的技术指标，我国的马歇尔设计法和美国superpave设计法均是依据VMA来确定级配。但是，无论是马歇尔设计法还是Superpave设计法，级配设计的理论性不强，经验性明显;而且，级配设计依赖的VMA需通过繁琐的沥青混合料成型试验、测试与计算确定，若VMA均不符合要求，则需要重新进行级配设计，导致整个设计过程试验量大，而且费时、费力、设计周期长。 为提高沥青混合料配合比设计的效率，本文采用物理建模与数学推导、室内试验和理论分析等手段，主要开展了以下研究: (1)无沥青时矿料的矿料间隙率(VMAa)预估模型构建与变化规律预估; (2)矿料级配曲线的分段设计方法; (3) VMA与VMAa规律分析及论证; (4) 2.36mm筛孔通过率(Pcf)对沥青混合料高温性能的影响。 通过上述研究，获得以下主要成果及结论: (1)提出了级配分段设计法，建立了VMAa预估模型，发现VMAa随Pcf的增大先减小后增大，呈开口向上的抛物线趋势。 (2)实测VMA随着Pcf的增大先减小后增大，呈开口向上的抛物线趋势，这与VMAa预估规律一致，而且两者的相关性较好。 (3)建立了VMA～VV、VMA～Pa预估模型，可基于初始沥青含量（预估的油石比）的压实混合料的体积参数对VMA曲线做出预测，对级配的选择与确定更有指导意义。 (4)沥青混合料的动稳定度随着Pcf的增大先增大后减小，呈开口向下的抛物线趋势。当Pcf小于骨架密实状态时2.36mm筛孔通过率(Pcf0)时，混合料处于骨架状态，随着Pcf的增大，VMA减小，动稳定度增大;当Pcf大于等于Pcf0时，混合料处于悬浮密实状态，随着Pcf的增大，VMA增大，动稳定度减小;当Pcf在Pcf0附近时，矿料间隙率最小，动稳定度最大，表明当沥青混合料处于骨架密实状态时，高温稳定性最好。 |
| 作者： | 崔衡 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 曹卫东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2015 |
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