振動壓實對排水性瀝青混合料適應(yīng)性研究.pdf

1、排水性瀝青混合料為典型的骨架—空隙結(jié)構(gòu)混合料,壓實后其空隙率在20％左右,具有優(yōu)良的排水性能和降低噪聲性能,可顯著提高雨天行車安全性。但排水性瀝青混合料排水降噪性能的發(fā)揮主要取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu),而結(jié)構(gòu)又與采用的成型方式密切相關(guān);成型方式不同,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會有較大差異,從而會影響其性能的發(fā)揮。本文從排水瀝青混合料的細觀結(jié)構(gòu)入手,以振動壓實為主線,對排水性瀝青混合料細觀力學特性、關(guān)鍵原材選擇方法、振動壓實特性、級配優(yōu)化、路用性能及壓實工藝進

2、行了系統(tǒng)研究,并通過驗證試驗和實體工程鋪筑,對室內(nèi)研究成果進行了驗證,為振動法應(yīng)用于排水性瀝青混合料設(shè)計和工程應(yīng)用提供了理論指導。
　　通過對排水性瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)特點和使用特性分析,結(jié)合國內(nèi)外已有研究成果,提出了排水性瀝青混合料粗集料、細集料技術(shù)標準;針對影響排水性瀝青混合料性能的高粘改性瀝青,基于層次分析法和模糊數(shù)學理論,構(gòu)建了性能影響因素綜合評價模型,提出了高粘改性瀝青綜合評價指標權(quán)重值,建立了高粘改性瀝青綜合評價方法,優(yōu)

3、選出了適合實體工程的改性方案。
　　基于排水性瀝青混合料細觀結(jié)構(gòu)組成特點,采用離散元方法,構(gòu)建了能反映振動壓實后排水性瀝青混合料的顆粒承載運動以及非連續(xù)性的理論結(jié)構(gòu)模型,結(jié)合單軸貫入試驗?zāi)M,研究了不同成型方式、材料參數(shù)對排水性瀝青混合料細觀力學特性的影響規(guī)律,提出采用振動壓實成型、增加瀝青粘度與改善顆粒表面特性可使顆粒配位數(shù)提高、混合料內(nèi)部應(yīng)力分布均勻,有利于提高排水性瀝青混合料抗變形能力。
　　分析了振動壓路機壓實特性與

4、表面振動擊實儀動力學特性,基于彈跳模型,推導出了表面振動壓實儀振動消耗能方程:10 gE=pKAfMT;使用振動壓實儀,系統(tǒng)研究了線壓力、頻率、振幅對排水性瀝青混合料壓實效果的影響規(guī)律,結(jié)合正交灰關(guān)聯(lián)分析方法,提出了影響排水性瀝青混合料性能的各配置因素的主次順序:夾角>頻率>上下車配重,以及最佳振動參數(shù)組合:H35J120S4X5。
　　使用表面振動壓實儀,通過逐級振動填充試驗,進行了排水性瀝青混合料級配優(yōu)化,得到了典型排水性瀝青

5、混合料振動壓實狀態(tài)下粗細集料分界篩孔為4.75mm,優(yōu)化了不同粗、細集料組成的最佳比例,推導出了能反映粗集料骨架穩(wěn)定特征的微觀強度指標與粗集料的體積指標、不同組分的性質(zhì)(包括密度、含量和當量半徑)關(guān)系的粗集料剪切模量比 GR(振動壓實狀態(tài)下粗集料混合料的剪切模量與干插搗緊裝狀態(tài)下粗集料的剪切模量之比)。
　　基于優(yōu)化得到的排水性瀝青混合料級配,系統(tǒng)研究了各因素對混合料路用性能的影響規(guī)律,證實了振動和揉搓壓實較傳統(tǒng)馬歇爾錘擊壓實更有