用于薄层罩面的AC-10沥青混凝土级配组成及路用性能的研究

摘要

AC-10薄层沥青混凝土适用于路面薄层罩面，能有效减小加铺层厚度，降低对养护后路面标高的影响。 在高速公路路面养护中有着广泛的应用前景，但在实际应用中发现，这类细粒式沥青混凝土的耐久性、抗滑性能及抗高温变形能力经常会出现问题，表现为： 一是密实性良好，但抗高温变形能力和抗滑性能差； 二是具有良好的抗滑和抗车辙能力，但孔隙率大，以至于耐久性能差。 因此，如何在保证其路用性能前提下提高构造深度和抗高温变形能力，保证路面行车安全是应加以深入研究的。 结合目前国内外的应用实例，设计了几种不同级配的AC-10沥青混合料。 引入Superpave技术的控制点和禁区概念来控制混合料级配曲线的走向，通过马歇尔试验研究了关键筛孔(2.36mm)的通过率对马歇尔各项指标的影响； 通过对新增7.1mm通过率的调整，得到了AC-10沥青混凝土孔隙率随7.1mm筛孔通过率变化的分布规律； 利用压碎值试验测试方法对2.36mm以上粗集料设计了五组级配，对混合料骨架进行研究，分析出了关键筛孔2.36mm集料对混合料骨架结构的影响。 并利用回归分析得到压碎值试验结果与构造深度之间的函数关系； 对AC-10型混合料设计中的几个重要参数：CA比、FAc比、油石比以及7.1mm筛孔通过率采用正交试验方法，设计了9组级配，对AC-10沥青混凝土的抗滑性能进行研究。 试验结果表明对抗滑性能影响最大的是CA比，其次是油石比。通过这个结论重点研究了CA比对抗滑性能的影响。 进而分析了贝雷法公式中两个重要筛孔PD/2(4.75mm)和PPCS(2.36mm)对抗滑性能的影响。 本文的试验结果表明，通过调整7.1mm通过率，合理控制CA比、拌合温度以及油石比得到了抗滑特性优、抗高温变形能力强同时耐久性能好的AC-10薄层罩面。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2国内外研究概况

1.2.1国外薄层罩面的主要形式

1.2.2国内薄层罩面的主要形式

1.3本文主要研究内容

第二章AC-10沥青混凝土级配组成与分析

2.1沥青混凝土的结构组成

2.2 AC-10沥青混凝土级配设计方法

2.2.1级配理论

2.2.2理论级配计算方法

2.2.3 Superpave矿料级配特点及使用情况

2.2.4贝雷法混凝土级配设计原理及级配特征

2.3.AC-10沥青混凝土的配合比设计

2.3.1原材料要求

2.3.2薄层罩面配合比优化设计

2.4最佳油石比的确定

2.5马歇尔试验指标分析

2.5.1 AC-10沥青混凝土击实温度的研究

2.5.2 AC-10沥青混凝土的马歇尔试验指标分析

2.5.3 7.1mm筛孔对混凝土马歇尔试验指标的影响

2.6本章小结

第三章利用压碎值试验方法评价关键筛孔对骨架特性的影响

3.1利用离散单元模型模拟压碎过程

3.1.1基于离散单元的PFC分析原理

3.1.2压碎过程虚拟力学模型

3.2 AC-10沥青混凝土压碎值评价试验设计

3.3压碎值试验结果分析

3.3.1关键筛孔对骨架性能的意义

3.3.2压碎值与构造深度TD试验结果关系分析

3.4本章小结

第四章AC-10沥青混凝土抗滑性能影响因素分析

4.1沥青路面抗滑性能影响因素分析

4.2 AC-10配合比设计中不同参数对抗滑性能的影响

4.2.1因素水平的确定

4.2.2正交试验设计

4.2.3构造深度的测定方法选择：

4.2.4正交试验计算分析

4.2.5正交试验的直观分析和方差分析

4.3 CA比值对AC-10沥青混凝土抗滑性能的影响

4.3.1试验方案及级配的确定

4.3.2抗滑性能影响因素分析

4.3.3马歇尔试验指标分析

4.4本章小结

第五章AC-10沥青混凝土路用性能研究

5.1高温稳定性研究

5.1.1高温稳定性的影响因素

5.1.2评价高温稳定性的方法

5.1.3试验方案

5.2水稳定性能研究

5.2.1浸水马歇尔试验

5.2.2劈裂试验

5.3抗滑性能测试

5.3.1构造深度试验

5.3.2摩擦系数试验

5.4本章小结

第六章结论与进一步研究问题

6.1主要结论

6.2进一步研究的问题

参考文献

致谢