基于層位功能的瀝青混合料設計方法研究.pdf

1、本文針對大溫差地區(qū)瀝青路面存在著高溫抗車轍性能、常溫抗疲勞開裂性能的不足,將結構設計與材料設計相結合,提出了新的適合大溫差地區(qū)瀝青路面的瀝青混合料設計方法。主要研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴分析了瀝青路面高溫車轍的形成機理。采用粘彈性層狀體系理論并借助有限元分析軟件計算分析得出:在高溫環(huán)境車輪荷載作用下瀝青面層內(nèi)部產(chǎn)生的高溫剪應力沿路面深度方向先增大后減小,且在距路表60mm處高溫剪應力達到峰值,結合實際路面鉆芯變形結果最終確定瀝青路

2、面中面層為主抗高溫車轍區(qū)。
　　 ⑵分析了瀝青路面疲勞開裂的形成機理。采用粘彈性層狀體系理論并借助有限元分析軟件計算分析發(fā)現(xiàn):當面層與基層接觸條件為完全連續(xù)時,在車輪荷載單獨作用下瀝青面層內(nèi)部不產(chǎn)生拉應力,在溫度荷載與車輪荷載耦合作用下瀝青面層內(nèi)部最大拉應力位于深度120mm處；當面層與基層接觸條件為完全光滑時,瀝青面層內(nèi)部產(chǎn)生的最大拉應力位于面層底部,由此確定瀝青路面下面層為主抗疲勞開裂區(qū)。
　　 ⑶對瀝青面層主抗高溫

3、車轍區(qū)進行瀝青混合料設計時,提出了三種抗高溫車轍的礦料級配設計法:貝雷法、SAC法、多級嵌擠抗剪法。提出了新的抗高溫車轍評價指標-抗剪強度,同時提出了新的抗高溫車轍瀝青混合料設計方法:采用抗剪強度代替馬歇爾穩(wěn)定度指標設計瀝青混合料。此法設計出的瀝青混合料較馬歇爾法設計出的瀝青混合料具有更好的高溫抗車轍性能。
　　 ⑷對瀝青面層主抗疲勞開裂區(qū)進行瀝青混合料設計時,提出了新的抗疲勞開裂評價指標-抗拉強度,以及新的抗拉強度試驗方法-半