基于GTM的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，重載交通已成為高速公路的主要運(yùn)輸形式，也成為控制路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，在此大環(huán)境下，瀝青路面破壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重，原因也很復(fù)雜。但當(dāng)以車轍、水損害等為代表的早期破壞現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)于環(huán)境條件、交通組成、施工水平、路面結(jié)構(gòu)及原材料均不盡相同的全國范圍高速公路時(shí)，有理由認(rèn)為目前全國通用的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法可能已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實(shí)的交通需求，以往的工程經(jīng)驗(yàn)也可能難以有效地指導(dǎo)工程建設(shè)，更難以解決工程中出現(xiàn)的新的技術(shù)問

2、題。 為緩解瀝青路面的早期破壞現(xiàn)象，在詳細(xì)分析現(xiàn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)成型方式及設(shè)計(jì)指標(biāo)的不足的基礎(chǔ)上，采用以旋轉(zhuǎn)壓實(shí)為成型方式、以力學(xué)參數(shù)為設(shè)計(jì)指標(biāo)的GTM為試驗(yàn)工具；以考慮耐久性并使混合料綜合路用性能最優(yōu)為判據(jù)重新確定了GTM旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)角；以散體強(qiáng)度理論研究成果為支撐，通過對大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，提出了新的GTM方法設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上提出了基于GTM的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法。開發(fā)了能準(zhǔn)確測定瀝青混合料理論最大密度及集料

3、有效密度的試驗(yàn)方法—瀝青浸漬法；研究對比了GTM方法及馬歇爾方法計(jì)的瀝青混合料體積參數(shù)及路用性能；以抗車轍能力及抗水破壞能力最佳為標(biāo)準(zhǔn)，以GTM為設(shè)計(jì)手段，對連續(xù)密級配瀝青混合料級配進(jìn)行優(yōu)化，提出了AC-25、AC-20、AC-16、AC-13優(yōu)化級配范圍，級配優(yōu)化結(jié)果同時(shí)驗(yàn)證了散體強(qiáng)度理論的正確性。以級配優(yōu)化結(jié)果及散體強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)提出了基于抗車轍及抗水破壞能力的瀝青混合料級配配比設(shè)計(jì)計(jì)算方法；通過實(shí)體工程對GTM方法設(shè)計(jì)結(jié)果及可行性

4、進(jìn)行驗(yàn)證，提出了基于GTM方法的瀝青路面施工工藝。 研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)馬歇爾方法相比，采用新方法設(shè)計(jì)的瀝青混合料體積參數(shù)及路用性能均表現(xiàn)出新的特點(diǎn)：GTM方法設(shè)計(jì)的瀝青混合料膠結(jié)料含量較低、試件密度高、空隙率及礦料間隙率小、飽和度大，混合料高溫抗車轍能力、抗水破壞能力、低溫抗裂能力及抗疲勞能力均顯著提高。開發(fā)的瀝青浸漬法能準(zhǔn)確測定瀝青混合料最大理論相對密度及集料有效相對密度。實(shí)體工程表明，盡管GTM設(shè)計(jì)的混合料油石比較低、壓實(shí)