论文总字数：26700字

摘 要

沥青混合料中，集料占到了总体积的90%以上，集料的形态及骨架状态决定沥青混合料的强度及使用性能。多孔沥青混合料中粗集料含量达到80%以上，所以有必要对粗集料形态对多孔沥青混合料骨架状态的影响进行研究，本文主要考虑粗集料中针片状含量对多孔沥青混合料石-石接触状态的影响。首先，本文以目标空隙率和骨架是否形成嵌挤状态为标准，确定了多孔沥青混合料级配以及压实次数。其次，人工配制含有不同针片状含量的粗集料，利用室内试验与切片扫描两种试验方法，从宏观以及细观两个方面评价粗集料针片状含量对多孔沥青混合料石-石接触状态的影响。

研究结果表明：旋转压实75次可以使多孔沥青混合料形成石-石接触状态，同时满足目标空隙率的要求。原状状态下的粗集料具有最小的VCA比，切片扫描的数据也表明原状状态的集料接触状态最好，说明适中的（在10%到30%范围内）针片状含量有利于形成石-石接触状态，过高和过低的针片状含量都会影响石-石接触状态，也会造成沥青混合料的性能衰减。

关键词：多孔沥青混合料；针片状；石—石接触状态；切片扫描。

Abstract

In asphalt mixture, aggregate accounts for more than 90% of its volume, the shape and skeleton state of aggregate determines the strength and performance of asphalt mixture. Moreover, the coarse aggregate content reaches more than 80%. Therefore it is necessary to study the influence of the morphology of coarse aggregate on the skeleton state. In this paper, we consider the influence of content of flat and elongated (Famp;E) particles on the stone-on-stone contact state. First of all, this paper determines the grading and compaction times of the porous asphalt mixture by the standard of the void ratio and the frame of the frame. Secondly, preparing aggregates with different content of Famp;E particles, using standard test method for laboratory testing and scan slices, from the macro and micro view two aspects of evaluation of the influence of content of Famp;E particles on stone-on-stone contact.

The results show that the 75 times of the rotation compaction can make the porous asphalt mixture form the stone-on- stone contact state, and meet the requirement of the void ratio of the target. The coarse aggregate of the original state has the smallest VCA ratio. Moderate (about 10%-30%) content of Famp;E particles is conducive to the formation of stone-on-stone contact state, too high and too low content will affect the stone -on-stone contact state, it will also make the performance of asphalt mixture decline.

Keywords：Porous asphalt mixture; flat and elongated particle; stone-on-stone contact state; slice scanning.

目录

第一章 绪论 4

1.1研究背景与目的 4

1.2国内外研究现状 5

1.2.1国内研究现状 5

1.2.2国外研究现状 6

1.3研究内容和技术路线 8

第二章 多孔沥青混合料的材料组合设计 9

2.1 原材料性能 9

2.1.1 沥青 9

2.1.2 集料 9

2.1.3 填料 10

2.2 确定关键筛孔 11

2.3 级配设计 11

2.4 确定最佳油石比 12

2.5确定压实次数 13

第三章 石-石接触状态的判别方法 14

3.1以实验为基础的理论方法 14

3.1.1 SMA设计法 14

3.1.2 贝雷法 14

3.1.3 刘中林法 15

3.2切片扫描法 16

3.2.1 主要原理和优势 16

3.2.2 主要步骤 16

3.2.3 数字图像处理技术 16

第四章 针片状含量对石-石接触状态的影响 18

4.1实验设计 18

4.2使用试验方法评价石-石接触状态 20

4.2.1实验过程 20

4.2.2 实验结果 20

4.3切片扫描方法评价石-石接触状态 21

4.3.1实验过程 21

4.3.2 实验结果 22

第五章 结论 25

参考文献 26

致谢 28

第一章 绪论

1.1研究背景与目的

沥青混凝土路面是我国高级公路路面的主要形式。随着改革开放以来经济快速发展，我国的公路事业蓬勃发展，高速公路建设里程和通车里程也迅速增加。这些高级公路中，大部分使用了沥青混凝土路面。 但随着公路通车时间的累积，许多公路都出现了沥青路面严重损坏的问题。我国规范规定了各级公路的设计使用年限。但是我国的现实情况是：运输行业发展的同时，各地方的公路交通量大幅度增加，随之而来，超载现象也十分频繁，沥青路面结构设计跟不上现实需求，大量新建公路仅投入使用几年就出现了早期破坏，我们经常看到报道中有公路通车只有三五年就出现严重破坏。这就是令人遗憾的现实：许多公路的路面质量和寿命远远达不到预期。

面对这些现实情况，我们应该认识到，许多公路在通车后很短时间内就发生了大面积结构性破坏。这种破坏不仅造成公路建设的初期投入不能充分利用，如果对道路进行大修成本也十分高昂。我国的沥青路面公路大多数的实际寿命不足设计寿命的一半，更有些道路通车后两三年内便无法使用，不得不进行大修或重建，浪费大量资源的同时也造成了巨大数额的经济损失。这些事实提醒我们，即使是严格按照规范规定的做法来进行设计计算，设计出来的路面使用状况有时仍然不能令人满意，有很多公路他们的实际使用寿命都和最初的设计使用年限有很大出入。

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