溫拌瀝青混合料施工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、溫拌技術(shù)是一種新興的綠色筑路技術(shù)。溫拌瀝青混合料(WMA)與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料(HMA)相比,其拌和與壓實(shí)溫度相對(duì)較低,能源消耗和廢氣排放相對(duì)較小,并具有較好的路用性能,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。然而,溫拌瀝青混合料在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間短,在實(shí)際使用中存在室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)和控制指標(biāo)缺失、拌和與壓實(shí)溫度的確定缺少理論依據(jù)、低溫環(huán)境中能否進(jìn)行施工不等影響其正確應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題,本研究依托甘肅省交通科技建設(shè)項(xiàng)目“隧道溫拌阻燃改性瀝青路面施工技術(shù)研

2、究”,針對(duì)溫拌瀝青混合料設(shè)計(jì)和施工中的一系列關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,在充分調(diào)研、理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)下述主要內(nèi)容展開(kāi)系統(tǒng)、深入的研究。
　　 分析對(duì)比了SBS改性瀝青以及添加5％的Evotherm-DAT溫拌劑的SBS改性瀝青的5℃延度、RTFOT5℃延度并對(duì)兩種瀝青進(jìn)行了SHRPPG(性能分級(jí))試驗(yàn),測(cè)試了添加DAT溫拌劑的SBS改性瀝青在不同溫度下的布氏旋轉(zhuǎn)粘度,探討了Evotherm-DAT對(duì)瀝青技術(shù)指標(biāo)的影響。
　

3、　 采用馬歇爾擊實(shí)法和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法成型試件,探討了不同成型方式下兩種混合料空隙率和密度隨溫度變化的關(guān)系,在此基礎(chǔ)上選擇了適合于溫拌瀝青混合料的成型方法。提出了壓實(shí)能量指數(shù)CEI和交通密實(shí)指數(shù)TDI來(lái)反映由旋轉(zhuǎn)壓實(shí)機(jī)SGC得到的密實(shí)曲線的信息,得到了溫拌瀝青混合料旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型時(shí)的最佳溫度。
　　 基于分形幾何理論,推導(dǎo)了礦料分布分形模型,并利用定義的Fuzzy分形維數(shù),研究了密級(jí)配瀝青混合料礦料分形分布特征——分形維數(shù)和自相似性。

4、探討了Superpave分形維數(shù)與混合料設(shè)計(jì)參數(shù)、動(dòng)穩(wěn)定度、0℃彎曲應(yīng)變能和疲勞性能等路用性能的關(guān)系?；跍匕铻r青混合料體積參數(shù)特征和路用性能檢驗(yàn)結(jié)果,提出了溫拌混合料設(shè)計(jì)時(shí)的技術(shù)指標(biāo)和瀝青混合料路用性能控制指標(biāo)。
　　 根據(jù)熱傳導(dǎo)規(guī)律,建立了瀝青混合料運(yùn)輸過(guò)程中不同部位的溫度場(chǎng)分析模型,并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)定,驗(yàn)證了所建數(shù)學(xué)模型的可靠性?，F(xiàn)場(chǎng)采集瀝青路面攤鋪時(shí)不同時(shí)間、不同空間的溫度變化情況,研究了瀝青混合料攤鋪時(shí)路面周?chē)鷾囟?/p>

5、場(chǎng)的時(shí)空分布特性。
　　 基于瀝青路面導(dǎo)熱過(guò)程——非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱原理,推導(dǎo)出瀝青混合料導(dǎo)溫系數(shù)的計(jì)算公式。通過(guò)導(dǎo)溫試驗(yàn)測(cè)試了所需導(dǎo)溫系數(shù)參數(shù)；分析了不同溫度、空隙率對(duì)溫拌瀝青混合料導(dǎo)熱系數(shù)的影響。依據(jù)溫度場(chǎng)有限元法建立溫拌瀝青混合料壓實(shí)過(guò)程的溫度場(chǎng)模型,利用ANSYS的熱分析功能--瞬態(tài)熱分析,對(duì)壓實(shí)過(guò)程的瀝青混合料的降溫速率影響因素進(jìn)行了計(jì)算分析；采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)影響溫拌瀝青混合料的降溫速率的各個(gè)因素的主次進(jìn)行了對(duì)比分析。<

6、br>　　 根據(jù)影響混合料有效壓實(shí)時(shí)間諸因素的特性,提出了基于模糊數(shù)學(xué)的混合料有效壓實(shí)時(shí)間的多因素模糊綜合分析和預(yù)估方法。通過(guò)實(shí)測(cè)不同施工環(huán)境中溫拌瀝青混合料在各個(gè)時(shí)刻的表面溫度和內(nèi)部溫度,驗(yàn)證了Pavecool軟件預(yù)測(cè)瀝青混合料降溫特性的準(zhǔn)確性；結(jié)合天水和定西兩地環(huán)境氣候特點(diǎn),采用Pavecool計(jì)算得到了不同環(huán)境、不同層厚的溫拌瀝青混合料施工最低環(huán)境溫度條件。
　　 依托天定高速公路瀝青路面建設(shè)工程,進(jìn)行了溫拌瀝青混合料施