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原文传递新型沥青混合料研究

论文题名：	新型沥青混合料研究
关键词：	沥青混合料;设计方法模型;路用性能;级配设计;体积性能;研究成果;路面结构;旋转压实仪;性能设计;试验分析;力学性能;定性和定量分析;敏感性分析;马歇尔;路面使用性能;料级配;计算机;级配结构类型;配合比设计;沥青混凝土
摘要：	随着我国交通运输的不断发展，道路等级的不断提高，对路面设计提出了更高的要求。路面结构功能问题如车辙、裂缝、耐久等则是我国道路存在的重要问题。利用传统的沥青混合料设计方法很难达到路面结构功能性要求。新型混合料设计方法改善了沥青混合料路用性能，对我国交通事业建设有着重要的意义。我国现行的沥青混合料设计方法中，对沥青用量的确定主要是靠马歇尔试验方法。而马歇尔试验方法存在明显的弊端，其路用性能和试验指标不存在必然联系。以美国SHRP研究成果提出的沥青混合料设计方法是比较合理的，SHRP计划根据不同的使用要求把沥青混合料配合比设计分为三个水平：体积设计、中等水平的路用性能设计及高级水平的路用性能设计。但涉及理论比较深，试验仪器比较昂贵。能不能在完善国内外研究成果的基础上，提出一种更为简捷的设计方法?使沥青混合料有良好的路用性能。针对这个问题，在研究过程中吸收了国内外沥青混合科研究成果，特别是美国的SHRP研究成果，从沥青混合料路用性能分析入手，在材料组成方面，以减少和控制沥青路面车辙、裂缝为设计控制条件，把沥青混合料设计和路面使用性能结合起来，达到改善沥青混凝土路面结构功能目的。首先，进行了沥青混合料的体积性能和力学性能对沥青含量、矿质集料级配、沥青胶浆变化的敏感性试验分析，通过敏感性分析明确了影响沥青混合料路用性能的因素。集料的体积性能、沥青混合料体积性能、级配是影响沥青混合料路用性能不可忽视的因素。并对此进行了定性和定量分析。其次，通过对选定的具有代表性的24组级配曲线进行试验分析，明确了级配变化规律与路用性能内在联系。确定了路用性能比较好的级配合理区域及控制区间。利用数学灰色理论分析了各档集料对沥青混合料体积性能、力学性能关联度，提出了影响沥青混合料胶浆强度、空隙率、结构强度的因素。明确了级配结构类型与级配区域分布关系。对新型级配图理论从理论上进行了分析与验证。利用数学及计算机原理对沥青混合料级配设计方法进行了深一步的研究，提出了两种比较简单实用的级配设计方法，这对指导实际工程有着重要的意义。再其次，对旋转压实仪两种试件成型方法进行了对比，提出了最大粒径与试件模型直径关系及 2.36mm通过百分量对旋转压实功能影响。以混合料的体积参数为控制指标，在满足设计要求条件下推出了沥青混合料体积设计方法模型。该方法适合不同类型的级配设计，且可沿用国内外的级配曲线研究分析结构，使设计过程简捷。最后，开发了沥青混合料设计计算机应用软件，从而提高了工作效率。
作者：	刘红
专业：	道路与铁道工程
导师：	许志鸿
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学道路与交通工程系
学位年度：	2002
正文语种：	中文