沥青混合料试件垂直振动成型方法研究

摘要

目前室内普遍采用马歇尔击实法成型沥青混合料试件,现场普遍采用振动压路机和胶轮压路机对沥青混合料进行碾压,而不同的压实方式直接影响沥青混合料矿料颗粒排列方式,进而影响沥青混合料性能。已有研究证明,马歇尔试件工程性质与现场芯样工程性质相关性较差,也难以揭示沥青混合料组成结构与性质之间客观规律和有效地优化设计材料。为此,论文以此背景,开展沥青混合料试件垂直振动成型方法研究,具有重要实际意义和理论价值。
　　论文首先对比分析了沥青混合料经反复碾压至密度趋于稳定的现场芯样和马歇尔试件的物理、力学性能,结果表明:充分碾压沥青混合料现场芯样密度为马歇尔试件的1.02倍,芯样密度0.98倍的马歇尔试件力学强度为芯样的0.69倍,与芯样密度一致的马歇尔试件力学强度为芯样的0.84倍,表明马歇尔试件不能反映沥青路面的实际性能;其次,分析了垂直振动压实仪(VVTE)工作原理,以接近实际振动压路机工作参数、并对混合料矿料级配影响最小为原则优化振动压实仪工作参数,提出VVTE振动参数为:名义振幅为1.2mm、振动频率为37Hz、上车系统质量为1.8kN和下车质量为1.2kN。在此基础上,以反复碾压至密度基本趋于稳定的现场密度为标准,确定振动击实时间为100±10s,在此基础上,提出试件垂直振动成型方法(VVTM),并验证VVTM的可靠性,并对比研究了VVTM试件和马歇尔试件的力学强度,结果表明:VVTM试件力学强度为现场芯样为0.95倍;VVTM试件与马歇尔试件密度相等情况下,VVTM试件的力学强度为马歇尔试件的1.15倍;VVTM试件与现场芯样密度相等情况下,VVTM试件的力学强度为马歇尔试件的1.40倍。说明VVTM法较马歇尔击实更接近于路面的实际压实效果,较好地模拟施工现场实际路面沥青混合料压实特性,提高了沥青混合料路用性能。研究成果为沥青混合料设计方法创新提供理论基础。

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第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

第二章 现场芯样与马歇尔试件物理力学性能对比研究

2.1研究方案

2.2 沥青混合料体积参数的对比

2.3沥青混合料力学强度的对比

2.4本章小结

第三章 表面垂直振动击实仪参数优化研究

3.1 VVTE的工作原理

3.2 VVTE振动参数优化

3.3 振动参数对沥青混合料体积参数的影响

3.4 本章小结

第四章 沥青混合料试件垂直振动成型方法（VVTM）研究

4.1 垂直振动成型方法（VVTM）

4.2 VVTM可靠性验证

4.3 本章小结

第五章 振动法和马歇尔法对沥青混合料物理力学性能影响研究

5.1 VVTM试件与马歇尔试件体积参数对比研究

5.2VVTM试件与马歇尔试件力学强度对比研究

5.3 本章小结

主要结论及进一步设想

1．主要结论

2. 进一步设想

参考文献

致谢