開級配大粒徑瀝青碎石組成設計參數與方法研究.pdf

1、半剛性基層瀝青路面早期損壞現象，嚴重影響了道路的使用壽命，強度高、耐沖刷的剛性基層越來越受到重視。但是，剛性基層瀝青路面結構普遍存在反射裂縫的問題，這制約了剛性基層瀝青路面結構的推廣應用。此外，瀝青路面的水損壞現象普遍存在，嚴重降低了路面的使用壽命。為了解決瀝青路面的反射裂縫和水損壞問題，本文展開了對開級配大粒徑瀝青碎石的研究。開級配大粒徑瀝青碎石(OLSM)具有集料粒徑大和空隙率大的特點，可以起到延緩反射裂縫和排除路面內積滯水的作用。

2、本文在分析OLSM性能要求和評價方法的基礎上，深入研究了OLSM組成設計參數與設計方法，對OLSM進一步的推廣應用具有重要意義。
　　 本文首先提出了采用變I法對OLSM粗、細集料級配分別進行設計；通過均勻試驗回歸分析得出，26.5mm、9.5mm和4.75mm為粗集料的關鍵篩孔，2.36mm、0.3mm和0.075mm為細集料的關鍵篩孔，并分別對粗、細集料級配范圍進行優(yōu)化。采用試驗的方法，研究了OLSM的技術特性隨粗細集料體積

3、比的變化規(guī)律；隨著粗細集料體積比的增大，OLSM空隙率呈逐漸增大趨勢，其強度、水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性均呈逐漸降低趨勢，其低溫抗裂性和抗反射裂縫性能呈先提高后降低趨勢；綜合平衡考慮OLSM各個方面的性能，推薦了粗細集料體積比范圍為78/22～88/12。
　　 以路面實際壓實狀況為標準評價了不同成型方法的適用性，輪碾法成型效果最好；旋轉壓實法和大型馬歇爾擊實法成型效果良好；靜壓法成型與路面實際壓實狀況相差甚遠，不適合用于成型OLSM

4、。通過對OLSM的性能要求與評價方法進行了分析，提出了適合OLSM強度、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和透水性等性能的評價方法。根據反射裂縫形成機理，自行研發(fā)了評價瀝青混合料抗反射裂縫的試驗裝置，提出了以直接拉伸試驗、剪切試驗和彎拉.剪切混合疲勞試驗為抗反射裂縫性能的評價方法，以綜合抗裂度為抗反射裂縫性能的評價指標，并闡明了瀝青混合料抗反射裂縫的作用機理。
　　 采用試驗的方法研究了OLSM的技術特性隨瀝青膠漿的變化規(guī)律；隨著粉膠比的增

5、大，OLSM的空隙率呈逐漸增大趨勢，其強度、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和抗反射裂縫性能呈先增大后減小的趨勢；綜合平衡考慮OLSM各個方面的性能，推薦了粉膠比范圍為0.8～1.4。隨著膠漿膜厚度的增大，OLSM的空隙率逐漸減小，其強度、高溫穩(wěn)定性和抗反射裂縫性能先增大后減小，其水穩(wěn)定性和低溫抗裂性逐漸增大；綜合平衡考慮OLSM各個方面的性能，推薦了膠漿膜厚度范圍為50～62μm。
　　 通過分析礦料比表面積計算模型，證實了等