基于GTM的瀝青混合料配合比設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，重載交通已成為高速公路的主要運輸形式，也成為控制路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料設(shè)計的關(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，有理由認為目前全國通用的瀝青混合料配合比設(shè)計方法可能已經(jīng)無法滿足現(xiàn)實的交通需求，以往的工程經(jīng)驗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，在詳細分析現(xiàn)行瀝青混合料配合比設(shè)計成型方式及設(shè)計指標的不足的基礎(chǔ)上，采用以旋轉(zhuǎn)壓實為成型方式、以力學(xué)參數(shù)為設(shè)計指標的GTM為試驗工具；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)基準角；以散體強度理論研究成果為支撐，通過對大量試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，提出了新的GTM方法設(shè)計標準，并在此基礎(chǔ)上提出了基于GTM的瀝青混合料配合比設(shè)計方法。開發(fā)了能準確測定瀝青混合料理論最大密度及集料

3、有效密度的試驗方法—瀝青浸漬法；研究對比了GTM方法及馬歇爾方法計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準，以GTM為設(shè)計手段，對連續(xù)密級配瀝青混合料級配進行優(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)果同時驗證了散體強度理論的正確性。以級配優(yōu)化結(jié)果及散體強度理論為基礎(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)計計算方法；通過實體工程對GTM方法設(shè)計結(jié)果及可行性

4、進行驗證，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：GTM方法設(shè)計的瀝青混合料膠結(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。實體工程表明，盡管GTM設(shè)計的混合料油石比較低、壓實