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热再生沥青混合料疲劳性能及其寿命预估模型研究
| 论文题名： | 热再生沥青混合料疲劳性能及其寿命预估模型研究 |
| 关键词： | 公路路面;热再生沥青混合料;疲劳性能;寿命预估 |
| 摘要： | 随着我国公路事业的高速发展，早期沥青路面已逐步进入大规模修建和维护阶段，但在该阶段过程中产生了大量沥青混合料回收料（RAP），如不妥善处理将会对环境资源造成破坏。通过沥青路面热再生技术实现RAP再生循环利用，不仅解决了大量固体废弃物处置问题，同时还节省了大量材料资源和资金。由于RAP变异性以及现阶段材料质量评测粗略性的存在，这将导致再生沥青混合料路用性能得不到稳定性保障，并且在外界环境、重载交通等因素共同作用下，其疲劳抗裂性能更加需要重点关注。因此，本文首先选用长湘高速公路铣刨回收的RAP进行热再生，对热再生关键工艺技术和配合比设计的优化展开研究，并通过室内路用性能试验对其进行检验；然后采用澳大利亚IPC公司生产的独立气动伺服疲劳小梁测试仪进行弯曲疲劳试验，并综合借鉴国内外经典疲劳模型以及对四点弯曲疲劳试验数据进行多元线性回归；最终建立一个以RAP掺量为变量的再生沥青混合料综合疲劳预估模型。基于此，本论文主要开展如下工作： （1）通过对预处理后RAP进行性能测试，确定了各档RAP中旧沥青的含量和性能指标以及旧集料的级配和质量指标，同时对热再生试验所用新料、再生剂进行严格测试，结果表明此次试验所用材料性能均满足规范要求。 （2）通过规范和文献综合确定了目标级配曲线和关键工艺技术，采用马歇尔设计法确定了0%、20%、30%、40%、30%（加再生剂）和40%（加再生剂）RAP掺量下再生沥青混合料最佳油石比分别为4.35%、4.48%、4.63%、4.78%、4.49%和4.6%，并通过路用性能测试结果表明各项性能均满足规范要求，同时验证了上述配合比设计和关键工艺技术的可行性和准确性。 （3）根据后续疲劳模型建立的需要，通过均匀试验设计法分别对新拌和再生沥青混合料进行试验设计，并采用方差分析和灰关联分析对疲劳影响因素和疲劳试验结果之间的关联程度进行探讨，得到了各因素影响程度排序，为后续模型系数修正提供了理论基础。 （4）基于“JTG 模型”的构建思路，首先通过新料疲劳试验数据确定了“JTG 模型”简化应用的合理性，然后通过分析RAP因素对模型参数影响，进而在新料疲劳预估模型的基础上进行修正，建立了一个综合考虑应变水平、空隙率、沥青用量和RAP掺量的再生沥青混合料综合疲劳预估模型，并通过预测值和实测值对比以及引入平均偏差?分别对模型进行检验，结果均表明该疲劳模型的预测精准度较高。 |
| 作者： | 胡槟 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 王智超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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