粗集料形狀特征及其對(duì)瀝青混合料性能影響試驗(yàn)研究.pdf

1、粗集料通過(guò)嵌擠形成的骨架結(jié)構(gòu)是瀝青混合料強(qiáng)度的主要來(lái)源，而粗集料自身形狀特征又是影響其骨架結(jié)構(gòu)的重要因素。因此，改善和控制粗集料的形狀特征，能夠提高瀝青混合料的強(qiáng)度，使之滿足重載長(zhǎng)壽命瀝青路面要求。粗集料的形狀特征包括宏觀輪廓形狀、細(xì)觀棱角性和微觀表面紋理三個(gè)維度，然而現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范僅通過(guò)針片狀顆粒含量、破碎面顆粒含量等指標(biāo)對(duì)粗集料形狀特征進(jìn)行控制，這些指標(biāo)主觀性強(qiáng)且缺乏整體代表性。本研究結(jié)合圖像法與試驗(yàn)法，基于粗集料的輪廓形狀和棱角性兩

2、個(gè)維度的典型指標(biāo)，對(duì)比研究了典型指標(biāo)對(duì)粗集料骨架結(jié)構(gòu)和瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等的影響，據(jù)此提出粗集料的量化控制指標(biāo)，為重載長(zhǎng)壽命瀝青路面的粗集料選材提供依據(jù)。具體內(nèi)容如下:
　　粗集料形狀特征表征方法及典型指標(biāo)研究。粗集料輪廓形狀方面，確定采用針度、片度、扁平系數(shù)和球度作為圖像法關(guān)鍵指標(biāo)，針片狀顆粒含量作為試驗(yàn)法關(guān)鍵指標(biāo);粗集料棱角性方面，確定采用形狀指數(shù)、等效橢圓周長(zhǎng)比作為圖像法關(guān)鍵指標(biāo)，破碎面顆粒含量、棱角性系數(shù)Ia作

3、為試驗(yàn)法關(guān)鍵指標(biāo)。
　　以9.5mm、13.2mm、16mm、19mm粗集料作為研究對(duì)象，探討同巖性不同粒徑、不同產(chǎn)地粗集料的形狀特征，揭示粗集料輪廓形狀與棱角性變化規(guī)律。結(jié)果表明，隨粒徑的增大，粗集料輪廓形狀指標(biāo)分布將逐漸集中，顆粒輪廓形狀將由針片狀向近立方體狀變化;粗集料棱角性減弱，也即小粒徑粗集料往往獲得更豐富的棱角性。此外，產(chǎn)地-1、產(chǎn)地-5粗集料具有較理想的輪廓形狀。
　　以不同形狀特征粗集料為研究對(duì)象，綜合采用粗

4、集料壓碎值、骨架間隙率VCADRC作為其骨架結(jié)構(gòu)的判定方法，探索各形狀特征指標(biāo)隨粗集料骨架結(jié)構(gòu)特性變化規(guī)律。結(jié)果表明:粗集料形狀特征是粗集料排列密實(shí)及抵抗壓碎的重要因素，當(dāng)粗集料形狀特征越接近立方體時(shí)，其在有限空間內(nèi)達(dá)到的密排程度越高，抵抗壓碎的能力越強(qiáng)，骨架結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
　　以不同形狀特征粗集料成型的瀝青混合料為研究對(duì)象，采用高速公路瀝青路面中面層常用級(jí)配Sup-20作為研究級(jí)配并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并進(jìn)行體積指標(biāo)、高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)