文档介绍：长安大学
硕士学位论文
沥青混合料压实特性与压实工艺研究
姓名:董刚
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:张争奇
20100603
摘要压实是沥青路面生产建设中的关键环节。压实质量的好坏直接影响着沥青路面的强度、稳定性和耐久性。大量的调查研究表明,导致目前国内一些高速公路沥青混凝土路面出现严重早期破坏的一个重要原因就是因为压实效果不佳。本文分析了热态沥青混合料的压实机理,介绍了目前常用的压实机具,从力学的角度出发分析了其对沥青混合料的作用原理,为完善压实工艺提供了理论依据。并通过计算分析沥青混合料旋转压实过程中的密实度曲线的信息,提出以旋转压实密实度曲线所包含的信息来评价沥青混合料在施工阶段的可压实性。‘通过对多种级配和多个温度下混合料旋转压实试件的密实度曲线所包含的压实特性参数的计算对比,分析了不同级配和温度对混合料可压实性的影响,认为并非压实温度越高,沥青路面的压实效果越好。分析总结了干硬性沥青混合料和软弱性沥青混合料的形成原因和压实工艺。另外,在沥青混凝土路面铺筑压实过程中,常常会出现一些压实病害,如微裂缝、表面波浪、集料破碎等现象。本文通过大量的调查,分析了导致产生这些压实病害的原因,并结合具体原因提出了每种病害的解决办法,以指导施工实践。关键词:沥青混合料,压实特性,密实能量指数故倒ひ眨故挡『
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第一章绪论研究背景和意义压实是沥青路面生产建设中的关键环节。压实质量的好坏直接影响着沥青路面的强度、稳定性和耐久性。实践和研究表明,在渠化交通条件下,若压实不足,会出现明显的车辙病害。,其压实度为%,当渠化交通将沥青路面进一步压实至ナ保ú疃任的车辙。而相对于标准压实度,空隙率每增加ィ@褪倜=档驮ィ谎故刀让拷档%,沥青混合料的渗透性会提高丁Q故挡蛔慊岬贾铝で嗦访娴目障堵试龃螅箍掌吐繁淼幕菀捉肼访娼峁层内部,从而加速沥青混合料的老化。过压则会使矿料颗粒破碎,压实效果反而会变差。若孔隙率太小,则容易出现泛油失稳,影响路面的整体强度与稳定性。大量的调查研究表明:导致目前国内一些高速公路沥青路面出现严重早期破坏现象的一个重要原因就是压实效果不佳。长期以来,我国在沥青路面研究领域开展了大量的工作,但主要集中在路面新材料、新结构及设计方法的改善等方面。最近几年也针对沥青路面的病害,研究了一些病害的形成原因及处治措施,但对沥青路面的压实技术尚未进行深入系统的研究。虽然人们已经意识到压实对路面质量的重要性,但仍存在认识上的简单化和片面性,使其成为沥青路面技术研究上的盲区。在沥青路面铺筑过程中,沥青路面的施工技术人员对热拌沥青混合料的压实机理、压实特性及压实机具的工作原理等缺乏深入理解,对于沥青路面的压实往往借鉴以前的工程经验或规范推荐的施工工艺,并没有真正结合沥青混合料的特性给出最佳的施工压实工艺,因而难以取得最佳的压实效果。对于压实过程中出现的一些异常现象,诸如压而不粘、推移、微裂缝等束手无策。这与我国现今大规模的沥青路面建设的质量要求很不相称。另外,随着各种改性沥青的普遍使用,以及嵌挤密实级配沥青混合料、高性能沥青混合料、粗型沥青混合料等新型混合料的推广,在施工中出现的压实问题屡见不鲜,表现为试验室内效果好,而实际路面性能差,出现诸如现场空隙率大,存在早期水损害和耐久性差的隐患;也有过压造成的“镜面”现象,路面抗滑性能差,空隙率过小,抗车辙性能差等问题。近几年,我国公路交通建设发展迅猛,每年都要修建大量的高等级沥青路面。然而长安人学硕士学位论文
国内外研究现状分析与评价由于道路设计人员和技术施工人员对沥青路面的压实机理、压实特性及其影响因素理解得不够深入,导致了在施工过程中千篇一律地采用《公路沥青路面施工技术规范》给出的压实工艺,施工工艺缺乏针对性。这会使沥青路面难以取得最佳的压实效果,有的甚至会产生一些负面的压实结果,诸如压实的“弹簧现象’’、集料破碎产生的压实白斑、沥青路面推移和碾压热裂缝等不良现象。这些压实病害在环境因素乇鹗撬值淖饔和行车荷载的综合作用下,会导致沥青路面产生严重的早期病害,严重地影响了沥青路面的服务功能和使用寿命。因此,需要深入系统地研究沥青路面的压实特性。综上所述,压实是沥青路面成型的最后一道工序,是影响沥青路面使用性能和使用寿命的关键环节,因此需要对此进行系统的分析研究。.で嗷旌狭鲜┕つ胙固跫铝鞅湫灾视胙故堤匦匝芯肯肿从肫朗等国外研究者基于不同试验目的,采用了不同的试验方法研究了沥青混合料的流变性质,建立了不同形式的弹塑性力学模型,而对于施工碾压条件下流变性质研究甚少【T谘故祷矸矫妫谕庵饕J墙岷涎孤飞璞付匝故祷斫简单介绍,而且对沥青路面压实的认识主要是借鉴粘性土或颗粒材料的压实。沥青混合料作为一种流