基于旋转压实设计法的沥青混合料设计与性能研究开题报告

 2022-02-25 21:06:43

1. 研究目的与意义

由于沥青路面优点众多,沥青混凝土目前已成为公路主要结构类型,并得到了广泛的使用。随着国民经济的持续增长,我国道路交通事业也在迅速发展,公路建设日新月异,道路在综合运输中发挥着越来越重要的作用,尤其是高速公路发展更为迅猛。人们对公路行驶质量的要求也越来越高。沥青路面具有施工便利、施工期短、行车平稳舒适、噪音低且易于养护修补等优点,在国内外公路和城市道路中,作为高级路面的主要结构类型而广为应用[1]。高等级路面中,大部分路面选用热拌沥青混合料作为沥青面层材料,并取得了良好的效果。为了满足沥青的路面性能,选择合适沥青混合料的设计方法,变得越来越重要。与现行密级配沥青混合料马歇尔设计方法相比,Superpave混合料体积设计有旋转压实机更接近现场的压实过程,其工程性质更接近现场岩心试件、增加混合料短期老化使压实和空隙率计算更为符合实际、加大试件尺寸,使其更适合于大粒径集料、实时测量试件高度与旋转次数画出压实曲线,从而,能评价混合料压实特性、在最大压实次数时规定了一个压实度,使混合料抗车辙能力更有保障等优点。另外现行马歇尔设计方法多数采用规范级配中值作为设计级配,由于满足规范规定的级配中值的混合料不一定是最好的结构,缺少一个不同混合料设计结构的过程,整个马歇尔方法就成为获取最佳用油量方法。因此目前高等级公路施工沥青混合料配合比设计建议采用Superpave设计,以更接近实际施工条件。保证沥青砼具有更好的级配组成,提高路面抗车辙、疲劳开裂、低温开裂以及抗水损害的能力,提高沥青砼路面的路用性能。我国对美国SHRP的SUPERPAVE的研究进展及其成果一直十分关注。SHRP计划的信息刚传到中国,就引起了我们的注意,1989年我国在申报“八五”国家科技攻关计划重点专题“道路沥青及沥青混合料的路用性能”的可行性报告及立项计划时,就以跟踪美国最新研究成果为宗旨,意在把我国的专题搞成中国的战略公路研究计划C-SHRP,在1991~1995的五年科研过程中,课题组经常关注SHRP研究的新进展,充分吸取SHRP成果的新思想、新方法,立足于我国的国情,力求使我国的广大科技人员既能很快掌握,并在生产中得到应用,又能与SHRP的最新成果保持良好的相关关系。经过几年努力,提出了一整套道路沥青及沥青混合料的新指标,尤其是提出了新的“重交通道路沥青技术要求”的建议,经过对比验证,证实我国的指标虽然简单,但与美国的最新方法之间有十分良好的相关关系。

根据马歇尔设计法和superpave设计法分别设计沥青混合料集料的级配和最佳沥青用量(改性);根据确定好的配合比分别制作马歇尔试件和旋转压实试件;对马歇尔试件进行流值稳定度、低温性能、水稳性能检测,对高温车辙板进行高温型能检测;比较两种在设计法的优劣。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

1.用super设计法设计沥青混合料石料的级配;

2.用旋转压实设计法分别确定使用普通沥青和改性沥青的沥青混合料的最佳沥青用量;

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3. 研究的方法与步骤

1.沥青混合料原材料分析

1.1石料 本次实验所用的所有石材都是来自安徽来安县的玄武岩(粒径10~15mm,5~10mm,3~5mm,0~3mm)

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4. 参考文献

[1]虞将, 邹桂莲, 胡学斌, 张肖宁. 沥青混合料老化模拟试验方法与验证研究[ j] . 公路交通科技, 2005年第5期

[2]王哲, 高等级公路沥青混合料抗老化性能评价方法的探讨[ j] . 山西省交通科研所, 1997年第2期

[3]齐 琳1 , 张争奇1 , 杨慧. 老化对沥青混合料低温抗裂性能的影响研究[ j] .郑州大学学, 2007年12月

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5. 计划与进度安排

2月20日-2月26日:备齐实验所需原材料;进行集料的筛分试验及密度和吸水率的测定;

2月27日-3月5日:根据筛分结果,使用图解法设计矿质集料的级配;并开始书写文献综述;

3月6日-3月12日:对普通沥青进行马歇尔实验来确定最佳沥青用量,并书写开题报告;

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