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大粒径沥青碎石质量控制技术研究
| 论文题名： | 大粒径沥青碎石质量控制技术研究 |
| 关键词： | 道路工程;大粒径沥青碎石;质量控制;路用性能 |
| 摘要： | 矿料的最大公称粒径为25~63mm的沥青混合料称为大粒径沥青碎石混合料(Large Stone Asphalt Mixes,简称LSAM),用于基层的LSAM呈现嵌挤骨架-空隙型结构所以又称Large Stone Porous Asphalt Mixes(空隙率13％以上)。我国已建成和在建的绝大多数高速公路都采用半刚性基层沥青路面结构,这种结构极易出现早期损坏,如车辙、开裂、坑槽等。而大粒径沥青稳定碎石柔性基层路面与普通沥青路面相比,具有高刚度,高强度和耐疲劳的性能,可以有效的避免沥青路面裂缝的产生。我国对其相关研究主要集中于级配优化设计,难以全面,系统的对大粒径沥青碎石混合料进行质量控制。 近代胶浆理论将沥青混合料看做三级空间网状结构的分散系:在沥青混合料内部结构中,粗集料、细集料和填料分别在沥青混合料、沥青砂浆和沥青胶浆中以分散相存在。沥青胶浆在三级分散体系中至关重要,其组成结构和性能直接影响着沥青混合料的路用性能。相关研究认为胶浆性质是沥青混合料低温抗裂性、水稳定性等性能的决定性因素。在大粒径沥青碎石中,由于集料本身粒径较大,细集料的填充也非常重要,除了影响集料吸附沥青之外也直接影响混合料空隙率,决定了集料骨架性能与混合料透水性能是否能够充分发挥。 本文通过集料相关性能试验,沥青胶浆SHRP试验,细集料砂当量,亚甲蓝值试验,混合料水稳性能试验与小梁低温试验,从填料与细集料的角度出发对大粒径沥青碎石的质量控制技术进行研究,研究发现:不同岩性,细度的矿粉之间,其各性能指标存在明显差异,矿粉的亲水系数与沥青胶浆试样高温性能相关性较好,亚甲蓝值则与胶浆低温性能的相关性较好,二者比较适合作为沥青混合料填料的质量控制指标;消石灰、硅灰的加入会使胶浆粘度大幅上升,但对胶浆低温抗裂性有不利影响;而杂质如碳粉与粘土也会明显降低胶浆的高低温性能。细集料的质量控制方法中,亚甲蓝值法相比砂当量法要更加准确。在以抗剪性能为基础的集料级配基础上进行大粒径沥青碎石路用性能的研究发现,大粒径沥青碎石水稳定性较好,随着填料粉胶比的提高,稳定度呈上升趋势;消石灰作为抗剥落剂的掺加会使稳定度进一步提高;细集料级配也会对稳定度造成影响,当2.36mm通过率为80%~85%时水稳性能最佳。不同填料会影响混合料的低温抗裂性,消石灰会使混合料冷脆性提高,应变降低。白云岩矿粉较之石灰岩矿粉与沥青结合能力要弱,使混合料应力减小,应变增大。填料的选择应根据当地工程实际概况进行。 |
| 作者： | 李涛 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 扈惠敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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