填料对沥青胶浆高低温性能影响与沥青胶浆性能预测研究

摘要

虽然填料占沥青混合料比重很小，但填料与沥青组成的沥青胶浆，对混合料的高低温性能有重要的影响。填料能增加沥青薄膜厚度，改善沥青混合料的粘结性，增大沥青混合料的劲度，提高沥青混合料的高低温性能。研究表明，填料与沥青组成的沥青胶浆与沥青混合料的性能有一定的相关关系。因此，研究填料对沥青胶浆的影响对研究填料对沥青混合料的影响是有一定意义的。
　　 本文从三个方面进行研究:
　　 1.全面深入的研究常见填料对沥青胶浆高低温性能的影响。采用先进的高温动态剪切流变仪(DSR)与低温弯曲梁流变仪(BBR)，对石灰岩矿粉、水泥和消石灰三种常见填料制成的沥青胶浆进行试验，研究不同填料在粉胶比、温度、频率三个因数影响下的高低温性能。同时，尝试用水泥部分或全部替代石灰岩矿粉，来研究不同水泥替代比例、不同粉胶比的沥青胶浆高低温性能情况，从高低温性能角度来研究水泥替代矿粉的最佳比例。
　　 2.研究在掺加Sasobit温拌添加剂对矿粉填料沥青胶浆的影响。根据相关研究，试验Sasobit掺量为沥青质量的3％。填料采用石灰岩矿粉，粉胶比为0.6、0.9、1.2，采用DSR和BBR来研究掺加Sasobit对沥青胶浆高低温性能的影响，从高低温角度，建议掺加Sasobit时最佳粉胶比。
　　 3.运用人工神经网络来预测矿粉对沥青胶浆的高温复数模量的影响。复数模量是沥青胶浆高温性能的重要参数，动态剪切流变试验(DSR)虽然能准确测定复数模量值，但存在对试验操作人员要求高，试验周期长等不足。运用人工神经网络强大的学习和预测能力，建立以粉胶比、温度、角速度为输入参数，以复数模量为输出参数的神经网络预测模型，将为研究人员快速准确的预测沥青胶浆的复数模量提供一种新的方法。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 填料对沥青胶浆和沥青混合料影响的研究现状

1．2．2 温拌沥青混合料技术相关研究现状

1．2．3 基于神经网络预测在道路工程应用研究现状

1．3 本文研究主要内容

第2章 研究方案与试验介绍

2．1 研究思路

2．2 研究方案流程

2．3 试验介绍

2．3．1 动态剪切流变仪(DSR)

2．3．2 动态剪切流变仪(DSR)工作原理

2．3．3 抗车辙因子

2．3．4 低温弯曲流变仪(BBR)

2．3．5 低温弯曲流变仪(BBR)工作原理

2．4 本章小结

第3章 填料对沥青胶浆高低温性能影响研究

3．1 基本材料性能

3．1．1 沥青

3．1．2 填料

3．2 高温动态剪切试验(DSR)试样制备

3．3 水泥、矿粉与消石灰高温性能研究

3．3．1 温度扫描

3．3．2 频率扫描

3．4 水泥不同比例替代矿粉高温性能研究

3．4．1 温度扫描

3．4．2 频率扫描

3．5 低温弯曲梁流变试验(BBR)试样制备

3．6 水泥、矿粉与消石灰沥青胶浆低温性能研究

3．7 水泥替代矿粉沥青胶浆低温性能试验

3．8 本章小结

第4章 掺Sasobit温拌剂沥青胶浆高低温性能研究

4．1 概述

4．2 试样制备与试验

4．2．1 Sasobit温拌沥青添加剂

4．2．2 试样制备

4．3 掺Sasobit温拌剂沥青胶浆高温性能研究

4．3．1 温度扫描

4．3．2 频率扫描

4．4 掺Sasobit温拌剂沥青胶浆低温性能研究

4．5 本章小结

第5章 基于神经网络的矿粉沥青胶浆高温性能预测

5．1 概述

5．2 人工神经网络简介

5．3 神经网络的基本概念

5．3．1 神经元

5．3．2 神经网络结构

5．3．3 学习规则

5．4 基于神经网络的矿粉沥青胶浆高温性能预测

5．4．1 试验数据的获取

5．4．2 选取神经网络方式

5．4．3 确定网络结构及相关参数

5．4．4 程序与运算

5．4．5 预测结果评价

5．4．6 预测与结果分析

5．4 本章小结

结语

参考文献

致谢

附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文