基于振動成型法的AC-25瀝青混合料力學(xué)性能及細(xì)觀結(jié)構(gòu)分析
發(fā)布時間:2022-01-01 03:08
隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展,道路載重的要求也隨之提高,但是目前大多工程采用傳統(tǒng)的馬歇爾成型法已經(jīng)被不少研究和調(diào)查證明無法承擔(dān)重交通瀝青路面的指導(dǎo)作用。已有研究表明旋轉(zhuǎn)壓實與路面的模擬程度良好,但是由于技術(shù)和成本無法大量投入工程。垂直振動成型法是以模擬路面振動碾壓為原理,且儀器成本小于旋轉(zhuǎn)壓實,可以嘗試作為施工的指導(dǎo)方法。但是目前沒有明確的規(guī)范給出振動成型法施工指導(dǎo)方法以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等,基于此本文以AC-25瀝青混合料為研究對象,對比和聯(lián)系了振動成型法和馬歇爾法的宏觀力學(xué)性能和細(xì)觀內(nèi)部結(jié)構(gòu),結(jié)合實際工程,研究了振動成型AC-25瀝青混合料的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及礦料級配,為以后室內(nèi)試驗的試件制件和工程設(shè)計規(guī)范的形成提供參考和依據(jù),主要研究內(nèi)容和成果如下:在宏觀研究上,本文先對AC-25瀝青混合料的馬歇爾法和振動成型法在不同壓實功、不同油石比下的體積參數(shù)和力學(xué)性能進(jìn)行研究,振動成型法力學(xué)性能峰值對應(yīng)的油石比為3.8%小于馬歇爾法的4.1%,在相同壓實功下,振動試件的力學(xué)強(qiáng)度相比于馬歇爾法平均提高14.25%。然后,將混合料分為粗集料、細(xì)集料、膠漿三部分進(jìn)行混合料級配的優(yōu)化,最后以力學(xué)性能最優(yōu)為原則,通過擬...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AC-25試件密度與馬歇爾擊實次數(shù)的關(guān)系
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏觀參數(shù)對比研究11202.5504.4613.8967.91302.5594.0213.5969.67402.5713.5713.1872.15502.5823.1612.8174.56602.5912.9212.5176.64702.5962.7412.3477.83802.5982.6612.2778.32注:-密度;VV-空隙率;VMA-礦料間隙率;VFA-瀝青飽和度。(a)振動時間與密度的關(guān)系(b)振動時間與空隙率的關(guān)系(c)振動時間與礦料間隙率的關(guān)系(d)振動時間與飽和度的關(guān)系圖2.2振動時間與體積參數(shù)的關(guān)系由圖2.2可知,隨著振動時間增加,混合料密度和飽和度的增長速度逐漸變緩,空隙率和礦料間隙率的減小速度也逐漸變緩,說明隨振動時間的增加,混合料試件內(nèi)部的粗集料骨架逐漸趨于穩(wěn)定,達(dá)到70s后,隨時間增加,混合料的四項體積參數(shù)基本
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏觀參數(shù)對比研究13(c)油石比與礦料間隙率的關(guān)系(d)油石比與飽和度的關(guān)系圖2.3油石比與體積參數(shù)的關(guān)系從圖2.3的四幅圖中整體來看,無論是哪種成型方式,體積參數(shù)隨油石比變化的趨勢都相同,MS75和VTM10的體積參數(shù)相差不大,而MS135和VTM60的體積參數(shù)相近,可以看出壓實功與壓實方式都對混合料的體積參數(shù)有影響,壓實功對體積參數(shù)的影響遠(yuǎn)大于成型方式對體積參數(shù)的影響。而且可以看出壓實功大的MS135和VTM60隨油石比增長體積參數(shù)變化的斜率要小于壓實功小的MS75和VTM10,即壓實功越大,試件隨油石比增長體積參數(shù)的變化程度越校圖2.3(a)(c)中,混合料的密度以及礦料間隙率都出拐點,但是MS75和VTM10的空隙率最大值在油石比4.1%左右,MS135和VTM60則出現(xiàn)在油石比3.8%左右;MS75和VTM10的礦料間隙率最小值在油石比4.1%左右,MS135和VTM60則出現(xiàn)在油石比3.8%左右,根據(jù)規(guī)范最佳油石比是由體積參數(shù)所確定,由此說明壓實方式對最佳油石比的影響不大,而增大壓實功會使混合料的最佳油石比降低,這是因為壓實功增大,混合料的骨架結(jié)構(gòu)更加密實,不需要過多的瀝青來粘結(jié)集料,多余的瀝青反而會起到潤滑作用,使集料滑動,導(dǎo)致混合料密度下降。因此,實際工程中,對重交通路面在提高壓實度的同時也要降低瀝青用量,以避免路面出現(xiàn)車轍、泛油等損壞問題。2.3.2力學(xué)性能的變化規(guī)律經(jīng)過上節(jié)分析成型方法與混合料試件體積參數(shù)的關(guān)系,得知在材料組成特定情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BBR方法的瀝青膠漿低溫性能研究[J]. 王書杰,余秀蘭,王君. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2018(03)
[2]應(yīng)用振動成型法設(shè)計冷再生瀝青混合料[J]. 袁浩. 建設(shè)科技. 2017(23)
[3]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料級配檢測方法[J]. 程永春,馬健生,顏廷野,楊金生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(32)
[4]瀝青混合料的體積指標(biāo)及其與路用性能的關(guān)系[J]. 樊志強(qiáng). 山西建筑. 2017(04)
[5]基于CT圖像的瀝青混合料細(xì)觀建模及數(shù)值仿真研究進(jìn)展[J]. 金燦,王鑫磊,劉凱,凌天清. 公路. 2016(09)
[6]基于圖像分析技術(shù)的不同壓實方法瀝青混合料級配變化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技術(shù). 2016(01)
[7]基于MATLAB瀝青混合料碎石級配的檢測方法[J]. 李強(qiáng),邵成,劉雄. 交通科學(xué)與工程. 2015(02)
[8]ATB-30瀝青混合料VVCM與馬歇爾設(shè)計對比[J]. 蔣應(yīng)軍,孔令飛,陳浙江. 公路交通科技. 2015(06)
[9]成型方法對ATB-30混合料性能的影響[J]. 張毅,薛金順,陳浙江,蔣應(yīng)軍. 公路交通科技. 2014(10)
[10]基于數(shù)字圖像處理的粗集料接觸分布特性[J]. 石立萬,王端宜,蔡旭,吳志勇. 中國公路學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]瀝青路面材料多尺度域力學(xué)行為及統(tǒng)一模型[D]. 龔湘兵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于X-ray CT的瀝青混合料粗集料基礎(chǔ)特性研究[D]. 段躍華.華南理工大學(xué) 2011
[3]半剛性基層材料結(jié)構(gòu)類型與組成設(shè)計研究[D]. 胡力群.長安大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CT數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料凍融循環(huán)作用下的細(xì)觀損傷研究[D]. 馬健生.吉林大學(xué) 2018
[2]基于X-ray CT瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能研究[D]. 任俊達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]瀝青混合料不同配合比設(shè)計方法對比研究[D]. 陳澤宏.湖南大學(xué) 2013
[4]瀝青混合料試件垂直振動成型方法研究[D]. 姚林虎.長安大學(xué) 2012
[5]基于ATB-30瀝青混合料振動成型方法研究[D]. 朱強(qiáng).長安大學(xué) 2011
[6]GTM瀝青混合料設(shè)計方法的應(yīng)用研究[D]. 李恒達(dá).河北工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3561528
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AC-25試件密度與馬歇爾擊實次數(shù)的關(guān)系
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏觀參數(shù)對比研究11202.5504.4613.8967.91302.5594.0213.5969.67402.5713.5713.1872.15502.5823.1612.8174.56602.5912.9212.5176.64702.5962.7412.3477.83802.5982.6612.2778.32注:-密度;VV-空隙率;VMA-礦料間隙率;VFA-瀝青飽和度。(a)振動時間與密度的關(guān)系(b)振動時間與空隙率的關(guān)系(c)振動時間與礦料間隙率的關(guān)系(d)振動時間與飽和度的關(guān)系圖2.2振動時間與體積參數(shù)的關(guān)系由圖2.2可知,隨著振動時間增加,混合料密度和飽和度的增長速度逐漸變緩,空隙率和礦料間隙率的減小速度也逐漸變緩,說明隨振動時間的增加,混合料試件內(nèi)部的粗集料骨架逐漸趨于穩(wěn)定,達(dá)到70s后,隨時間增加,混合料的四項體積參數(shù)基本
第2章不同成型方式AC-25混合料的宏觀參數(shù)對比研究13(c)油石比與礦料間隙率的關(guān)系(d)油石比與飽和度的關(guān)系圖2.3油石比與體積參數(shù)的關(guān)系從圖2.3的四幅圖中整體來看,無論是哪種成型方式,體積參數(shù)隨油石比變化的趨勢都相同,MS75和VTM10的體積參數(shù)相差不大,而MS135和VTM60的體積參數(shù)相近,可以看出壓實功與壓實方式都對混合料的體積參數(shù)有影響,壓實功對體積參數(shù)的影響遠(yuǎn)大于成型方式對體積參數(shù)的影響。而且可以看出壓實功大的MS135和VTM60隨油石比增長體積參數(shù)變化的斜率要小于壓實功小的MS75和VTM10,即壓實功越大,試件隨油石比增長體積參數(shù)的變化程度越校圖2.3(a)(c)中,混合料的密度以及礦料間隙率都出拐點,但是MS75和VTM10的空隙率最大值在油石比4.1%左右,MS135和VTM60則出現(xiàn)在油石比3.8%左右;MS75和VTM10的礦料間隙率最小值在油石比4.1%左右,MS135和VTM60則出現(xiàn)在油石比3.8%左右,根據(jù)規(guī)范最佳油石比是由體積參數(shù)所確定,由此說明壓實方式對最佳油石比的影響不大,而增大壓實功會使混合料的最佳油石比降低,這是因為壓實功增大,混合料的骨架結(jié)構(gòu)更加密實,不需要過多的瀝青來粘結(jié)集料,多余的瀝青反而會起到潤滑作用,使集料滑動,導(dǎo)致混合料密度下降。因此,實際工程中,對重交通路面在提高壓實度的同時也要降低瀝青用量,以避免路面出現(xiàn)車轍、泛油等損壞問題。2.3.2力學(xué)性能的變化規(guī)律經(jīng)過上節(jié)分析成型方法與混合料試件體積參數(shù)的關(guān)系,得知在材料組成特定情況
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期刊論文
[1]基于BBR方法的瀝青膠漿低溫性能研究[J]. 王書杰,余秀蘭,王君. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2018(03)
[2]應(yīng)用振動成型法設(shè)計冷再生瀝青混合料[J]. 袁浩. 建設(shè)科技. 2017(23)
[3]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料級配檢測方法[J]. 程永春,馬健生,顏廷野,楊金生. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(32)
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[5]基于CT圖像的瀝青混合料細(xì)觀建模及數(shù)值仿真研究進(jìn)展[J]. 金燦,王鑫磊,劉凱,凌天清. 公路. 2016(09)
[6]基于圖像分析技術(shù)的不同壓實方法瀝青混合料級配變化特征研究[J]. 肖燕. 公路交通技術(shù). 2016(01)
[7]基于MATLAB瀝青混合料碎石級配的檢測方法[J]. 李強(qiáng),邵成,劉雄. 交通科學(xué)與工程. 2015(02)
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[10]基于數(shù)字圖像處理的粗集料接觸分布特性[J]. 石立萬,王端宜,蔡旭,吳志勇. 中國公路學(xué)報. 2014(08)
博士論文
[1]瀝青路面材料多尺度域力學(xué)行為及統(tǒng)一模型[D]. 龔湘兵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于X-ray CT的瀝青混合料粗集料基礎(chǔ)特性研究[D]. 段躍華.華南理工大學(xué) 2011
[3]半剛性基層材料結(jié)構(gòu)類型與組成設(shè)計研究[D]. 胡力群.長安大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CT數(shù)字圖像處理技術(shù)的瀝青混合料凍融循環(huán)作用下的細(xì)觀損傷研究[D]. 馬健生.吉林大學(xué) 2018
[2]基于X-ray CT瀝青混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能研究[D]. 任俊達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]瀝青混合料不同配合比設(shè)計方法對比研究[D]. 陳澤宏.湖南大學(xué) 2013
[4]瀝青混合料試件垂直振動成型方法研究[D]. 姚林虎.長安大學(xué) 2012
[5]基于ATB-30瀝青混合料振動成型方法研究[D]. 朱強(qiáng).長安大學(xué) 2011
[6]GTM瀝青混合料設(shè)計方法的應(yīng)用研究[D]. 李恒達(dá).河北工業(yè)大學(xué) 2011
本文編號:3561528
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