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摘 要

本文主要研究了细粒式多孔沥青混合料的配合比设计方法，并对该种混合料的相关路用性能进行了测试。

本文所述细粒式多孔沥青混合料是最大公称粒径9.5mm，目标空隙率20%的一种沥青混合料。细粒式多孔沥青混合料由于具有较大的空隙率而被作为排水降噪路面广泛应用。本文首先对细粒式多孔沥青混合料进行了配合比设计：以20%为目标空隙率，参照OGFC的设计方法，设计了集排水降噪于一体的细粒式多孔沥青混合料。而后，对该混合料的各项路用性能进行了测试研究，主要涉及其高温稳定性，低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性能及排水性能。

试验结果表明细粒式多孔沥青混合料高温性能、排水性能较佳，其他相关性能符合规范标准。该混合料作为排水降噪功能性路面具有很大的应用价值。

关键词：细粒式，多孔沥青混合料，配合比设计，路用性能，排水

Road Performance Research on Fine-grained Porous Asphalt Mixture

Abstract

In this thesis, the mix design methods of the fine-grained porous asphalt mixture was investigated and some road performance tests were conducted.

The mixture described in this paper is a kind of asphalt mixture whose maximum nominal diameter is 9.5mm with a target air voids of 20%.Due to the high air voids, the fine-grained porous asphalt mixture has been widely used as the low noise and drainage pavement.First of all,we carried out the mix design of fine-grained porous asphalt mixture. The mix design method for fine-grained porous asphalt mixture that has a good performance on draining ,noise reducing and temperature decreasing with a target air voids of 20% was based on the specifications related to OGFC. We also conducted some road performance tests to evaluate the high temperature stability,cracking resistence at low temperature,water stability,fatigue performance and draining performance to explore the performance of the mixture.

The results of the tests has shown that fine-grained porous asphalt mixture has a good high temperature stability and draining performance.The fine-grained porous asphalt mixture would be widely used.

KEY WORDS: fine-grained, porous asphalt mixture, mix design,road performance, draining

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状 2

1.3 本文的研究目的和主要研究内容 3

第二章 配合比设计 4

2.1材料要求 4

2.1.1集料 4

2.1.3沥青及改性剂 4

2.2细粒式多孔沥青混合料配合比设计 6

2.2.1矿料级配设计 6

2.2.2最佳沥青用量 7

2.3本章小结 9

第三章 路用性能研究 10

3.1高温稳定性 10

3.1.1试验方法 10

3.1.2试验条件 11

3.1.3试验结果及分析 11

3.2低温抗裂性 11

3.2.1试验方法 11

3.2.2试验条件 12

3.2.3试验结果及分析 12

3.3水稳定性 12

3.3.1试验方法 12

3.3.2试验结果及分析 13

3.4抗疲劳性能 13

3.4.1试验方法 13

3.4.2试验条件 14

3.4.3试验方案 14

3.4.4疲劳试验结果及分析 15

3.5排水性能 16

3.5.1试验方法 16

3.5.2试验结果及分析 17

3.5本章小结 17

第四章 结论 18

4.1主要结论 18

4.2有待进一步研究的问题 18

参考文献 19

致谢 21

第一章 绪 论

1.1研究背景

近年来我国公路及城市道路网络规模不断扩大，机动车数量也明显增多，随之而来的一个越发严重的问题即道路交通噪声问题。道路交通噪声主要由汽车发动机噪声、轮胎与地面的滚动噪声等组成。当车辆行驶速度在30Km/h 以上时，轮胎/路面噪声成为交通噪声的主要来源之一。针对道路交通噪声污染的控制方法包括控制噪声源法、阻隔噪声扩散法和保护受声群体法等相关措施。作为阻隔噪声扩散法，种植绿化带降噪、设置声屏障可以一定程度上减少交通噪声污染，但是这些方法易受外界各种条件的影响，而无法充分发挥其降噪效果。从控制噪声源的角度来看，一方面可以改良汽车制造工艺，降低汽车自身的机械噪声；另一方面，改善路面的材料、结构组成和路面表面的物理特征也是减少轮胎和路面的滚动噪声的途径。多孔路面正是一种从源头上解决轮胎/路面噪声的办法。研究表明，由于具有较大的空隙率，多孔沥青路面内部的彼此贯通的微孔隙可以吸收很大一部分入射到路面表面的声波，使噪声相对于传统密级配路面减少3到5dB,降低了对道路周边环境的噪声污染。

多孔沥青路面（Porous asphalt pavement）最早出现在上世纪中叶。这种路面是将空隙率较大的沥青混合料用于路表起排水作用，并于其下铺设不透水层（使用密级配混合料），另外还在排水层和不透水层之间设置防水黏结层的路面结构。这种路面结构使用的多孔沥青混合料的空隙率一般在 18%到25%之间，混合料中形成较大的空隙率和较多的连通空隙，使路面雨水可以迅速排出，提高了路面的排水性能。

由于多孔沥青路面良好的降噪、排水性能，其在世界范围内得到了广泛的应用。目前，法国已经铺筑了超过2000万㎡的多孔沥青路面，荷兰每年新铺多孔沥青路面超过300万㎡，使其境内主要道路基本改造成多孔沥青路面。多孔沥青路面在美国被称为开级配沥青磨耗层（Open GradedAsphalt Friction Course），20世纪90年代初在华盛顿召开的TRB会议主要讨论了排水沥青材料的使用，目前美国多个州铺筑了多孔沥青路面。日本在80年代后期开始使用多孔沥青路面，取得了不错的使用效果。近年来，我国也开始推广使用多孔沥青路面，例如京沪高速公路沧州段、随岳中高速公路试验段、上海的五洲大道、西安的机场高速公路等。

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