文档介绍：长安大学
硕士学位论文
沥青稳定碎石基层混合料设计方法和路用性能研究
姓名:王玲娟
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:沙爱民
20040101
摘要沥青稳定碎石基层不同于我国传统使用的半刚性基层,属于柔性基层的范畴,具有较高的抗剪强度和优良的抗疲劳特性,能够有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生,有着良好的经济效益和路用性能。沥青稳定基层在国外得到广泛的应用,但在国内很少使用,相关的研究才刚刚起步。本文在参考国内外相关研究成果的基础上,提出了几种沥青稳定碎石基层混合料的级配,并采用以力学指标法为主、大马歇尔试验方法为辅的混合料配合比设计方法综合确定混合料最佳油石比。在此基础上,系统地研究了沥青稳定碎石基层混合料的力学性能、高温稳定性、低温抗裂性和疲劳性能等路用性能。最后对沥青稳定碎石混合料的振动成型方法进行研究,找出最佳的振动参数组合,并对振动成型和击实成型条件下试件的力学性能进行了对比研究。关键词:沥青稳定碎石基层;配合比没计:大马歇尔试验力学指标法;路用性能;振动成型
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第一章绪论问题的提出度相对较小,具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳性,不易产生收缩开裂§进入世纪年代以来,随着我国经济的迅速发展,高等级公路的里程不断增加。截至年底,我国高速公路通车总里程突破蚬ɡ铮染邮澜绲诙弧半刚性基层沥青路面是我国目前高等级公路沥青路面的主要结构类型,据统计,我国%以上的高等级公路沥青路面的基层和底基层均采用了这种半刚性材料。半刚性材料具有强度高、刚度:大的特点。然而,随着半剐性沥青路面的大量使用,逐步发现半刚性沥青路面也存在着~些严重的问题。其主要表现在;半刚性材料具有的干缩和温缩特性,使沥青路面不可避免要产生反射裂缝,并容易导致沥青面层的破坏。另外,半刚性基层的抗冲刷性能也较弱,易引起水损害等不利影响。此外,我国幅员辽阔,气候条件千差万别,但高速公路的路面结构形式却过于单一:所采用的基层材料凡乎全部采用半刚性材料。这种单一的路面结构形式很难满足不同气候环境下的使用要求。因此,不论是考虑到半刚性基层沥青路面的反射裂缝问题,还是考虑到我国地形地质条件和气候条件的多变性,都需要发展和研究更多样化的基层材料,丰富高速公路的路面结构形式,供设计选择。这将有利于公路工作者根据实际情况选择合适的路面结构形式,推动我国的公路建设技术取得新的进步。国外沥青路面的沥青层较厚,与我国半剐性基层沥青路面相,其下层的沥青层部分取代了我国的半刚性基层,可以称之为沥青稳定碎石基层沥青路面。它是在国外级配碎石沥青路面基础上发展起来的。由于沥青稳定性材料良好的强度和抗疲劳性能,使得这种结构在国外得到长期而有效的应用。沥青稳定碎石基层是不同于半刚性基层的柔性基层,是用适量的沥青对级配集料进行稳定后用作沥青路面的基层。与半刚性基层相比,沥青稳定碎石基层刚和水损害:与传统的用于面层的沥青混凝土相比,它是针对于基层用的,粒径偏大,级配偏粗,沥青用量偏少,对原材料的要求相对于面层要低;与沥青碎石相比,有较多的细集料和填料,级配和原材料要求相对较高。
§国内外研究概况类型基层更好的使用性能和经济效益。因此,沥青稳定碎石基层随后成为英国使采用沥青稳定碎石基层的沥青路面将具有半刚性基层沥青路面所不具备的许多优越性,主要有:沥青稳定碎石基层沥青路面,由于面层和基层材料结构的相似性,路面结构受力、变形更为协调;设计优良的沥青稳定基层混合料能保证一定的空隙率,使水分顺畅地通过基层排出,不会滞留在路面结构中造成路面的水稳性破坏;沥青混合料对于水分的变化不敏感,受水和冰冻影响较小,不会因为干缩裂缝而导致面层出现反射裂缝;沥青稳定碎石基层同沥青面层一起构成全厚式沥青面层,从而使得整个沥青面层的修筑时间减少。综上所述,沥青稳定碎石基层有着良好的发展和应用前景。这种基层类型的路面结构在国外已得到广泛的应用,而国内这方面的研究才刚刚起步。鉴于此,深入系统地开展沥青稳定碎石基层混合料设计方法和性能的研究,对于避免沥青路面过早开裂,延长沥青路面的使用寿命,提高沥青路面的使用质量具有极为重要的意义。⒐庋芯扛趴沥青稳定基层在国外得到了广泛的研究和应用。英国早在~年代就铺筑了几条试验路【,以检验不同类型与厚度的基层的使用性能。基层分别采用贫混凝土基层、水泥稳定土基层、水泥稳定基层、级配碎石、湿拌碎石基层、渣油碎石基层和沥青稳定碎石基层,通过对试验路几十年的变形和开裂观测以及各项试验研究表明:沥青稳定碎石基层表现出较其他用最广泛的基层类型。英国常用的沥青稳定基层混合料有:密级配沥青碎石混合料劝枞绕塘で嗷炷、密级配煤沥青碎石混合料褂谜肴度为的沥青嗨槭で嗷旌狭。
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