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片麻岩沥青混凝土的制备、性能与应用研究
| 论文题名： | 片麻岩沥青混凝土的制备、性能与应用研究 |
| 关键词： | 沥青路面工程;片麻岩;沥青混凝土;微观结构;组成设计;疲劳寿命;流变性能 |
| 摘要： | 传统优质石料的不足已成为影响沥青路面工程建设正常实施的制约因素之一。本文结合大广北（大庆-广州）高速公路建设工程实际，从片麻岩特性研究入手，分析片麻岩作为沥青路面石料的可行性，优化片麻岩沥青混合料的材料组成设计，提出片麻岩沥青混合料制备技术，进行片麻岩沥青混合料性能及应用研究，为沥青路面工程建设中片麻岩沥青混凝土的实际应用提供理论依据。 片麻岩微观组成结构性能、物理力学性能研究结果表明：片麻岩与沥青的粘附性优于花岗岩；片麻岩的棱角褶皱不利于压实但有利于提高混合料的抗车辙性能；采用合理的破碎工艺后可以有效减少片麻岩的针片状含量；经过特殊抗水损害处理，片麻岩可以成为良好的沥青混合料用石料。 基于对片麻岩沥青混合料水损害形成机理的研究，优选出片麻岩沥青混合料的有效抗水损害措施，提出了片麻岩沥青混合料的组成设计及制备技术。结果表明，采用石灰岩细集料取代片麻岩细集料、消石灰取代部分普通矿粉以及石灰岩细集料和活性矿粉同时使用，能显著提高片麻岩沥青混合料水稳定性等路用性能；片麻岩沥青混合料级配基本相同时，细集料使用石灰岩或片麻岩，使用消石灰取代1%普通矿粉或完全采用活性矿粉，油石比没有明显增加。 动态流变特性研究结果表明，片麻岩沥青混合料动态模量和相位角具有明显的频率依赖性和温度依赖性，与石灰岩作为集料相比，片麻岩使沥青混合料的动态模量增大，相位角降低，其中，最大动态模量增大了27．2%，而相位角降低了0．4%；片麻岩沥青混合料的动态模量和相位角关系可以用半对数模型表征。间接拉伸疲劳试验结果表明，片麻岩沥青混合料的间接拉伸疲劳寿命随加载应力的增加而降低；与石灰岩相比，片麻岩集料沥青混凝土的抗间接拉伸疲劳性能提高约10%。粘弹特性研究结果表明，在相同的空隙率、配合比和试验温度条件下，片麻岩沥青混合料与石灰岩沥青混合料相比，具有更好的高温稳定性能；Burgers模型可描述片麻岩沥青混合料的粘弹特性；片麻岩沥青混合料的蠕变劲度模量随时间的变化关系可以由幂函数形式S（t）=Bt（-m）来表征。 最后，依托试验段的铺筑总结了片麻岩沥青混合料在实际工程应用中的配合比设计方法及施工工艺。 |
| 作者： | 胡德明 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 吴少鹏 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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