沥青混合料低温性能试验评价方法对比研究

摘要

沥青混合料低温性能反映了沥青路面的低温抗裂能力，其试验方法虽然较多，但因试验原理和评价指标各不相同，使得评价结果存在较大的差异。为此，本文依托交通运输部公路科学研究院足尺试验环道(RIOHTrack)，采用小梁低温弯曲、线收缩系数、法国梯形梁和相态转化四种室内试验方法对其所用23种沥青混合料的低温性能进行了对比研究，以期寻找更加科学合理的试验方法和评价指标。
　　(1)通过四种温度下的小梁低温弯曲试验，确定-10℃应变能可作为其评价沥青混合料低温性能的推荐指标;新型实时温度-应变采集系统试验表明，线收缩系数-温度曲线可较好地反映沥青混合料的温度收缩性能;采用温度范围扩展的法国梯形梁动态模量试验得到沥青混合料的复模量和相位角主曲线，结果显示90με下相位角主曲线可作为其评价沥青混合料低温性能的推荐指标。
　　(2)采用各试验评价指标分析了不同因素对沥青混合料低温性能的影响，结果表明，SBS改性沥青和AR橡胶沥青混合料具有较好的低温性能，且后者随着橡胶粉含量的增加而增强，而基质沥青混合料的低温性能较差，且随着沥青标号的减小而降低;对于矿料级配，小梁低温弯曲试验结果得出减少粗集料含量可提高沥青混合料低温性能，而线收缩系数试验和法国梯形梁动态模量试验结果则相反，表明不同试验模式的评价结果存在一定的矛盾。
　　(3)通过引入玻璃化转变温度评价了沥青混合料低温性能，发现其与小梁低温弯曲试验脆化点温度和线收缩系数-温度曲线峰值点温度三者非常接近。
　　(4)对不同试验指标之间的相关性进行了主成分分析和回归分析，结果表明，上、中面层的相位角主曲线与其他指标之间的综合相关程度最高，因此优选法国梯形梁动态模量试验及其90με下的相位角主曲线作为上、中面层沥青混合料低温性能的试验方法和评价指标;同理，可优选出小梁低温弯曲试验及其应变能密度作为下面层及柔性基层沥青混合料低温性能的试验方法和评价指标。
　　综上所述，本文的研究结果可为合理评价沥青混合料低温性能提供科学借鉴。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究概况

1．3 主要研究内容

第二章 RIOHTrack概况及其沥青混合料类型

2．1 RIOHTrack概况

2．2 原材料性能检验

2．3 沥青混合料配合比

2．4 小结

第三章 沥青混合料小梁低温弯曲试验

3．1 小梁低温弯曲试验方案

3．2 上面层沥青混合料试验结果分析

3．3 中面层沥青混合料试验结果分析

3．4 下面层及柔性基层沥青混合料试验结果分析

3．5 小结

第四章 沥青混合料线收缩系数及相态转化试验

4．1 沥青混合料线收缩系数试验

4．2 沥青混合料相态转化试验

4．3 小结

第五章 沥青混合料法国梯形梁动态模量试验

5．1 法国梯形梁动态模量试验方案

5．2 上面层沥青混合料M2F动态模量试验结果分析

5．3 中面层沥青混合料M2F动态模量试验结果分析

5．4 下面层及柔性基层沥青混合料M2F动态模量试验结果分析

5．5 小结

第六章 沥青混合料低温性能不同试验方法对比

6．1 同一试验方法不同评价指标之间对比

6．2 不同试验方法评价指标之间对比

6．3 小结

结论与展望

主要结论

研究展望

参考文献

致谢

附录