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不同类型沥青混合料的拌和流动特性

唐真喜  
【摘要】:沥青混合料的拌和和易性是指混合料拌和的难易程度,对沥青混合料的拌和摊铺有着重要的影响,它关系着道路的使用性能。目前,对沥青混合料拌和和易性的定量评价较少,且对于和易性指数的定义比较狭义。论文研究了不同类型沥青混合料的拌和流动特性,基于拌和流变模型,考察了拌和温度、沥青用量、沥青性质、级配类型等因素,综合评价了沥青混合料的拌和和易性指标。论文选取了工程中较为常见的AC-13、AC-20、SMA-13、OGFC-13、ATB-25等5种级配类型,采用课题组自行开发的变速拌和功率测试装置对混合料进行变速拌和试验,分析级配类型对沥青混合料拌和特性的影响。结合沥青用量、沥青性质、级配类型等混合料组成要素,在不同拌和温度下,分析沥青混合料的拌和流动特性,定义了和易性指数。研究结果表明:沥青混合料的拌和流动特性服从线性黏塑性的宾汉模型,其本构方程为P=F+λ?V,截距F为内在塑限(F0),斜率λ为广义黏度。沥青混合料的拌和功率随拌和速率增大呈现出正相关性,随温度的升高而呈现出负相关性,随级配类型的不同而发生显著变化。不同级配干拌集料的λ值差异很小,不受温度、集料尺寸大小影响,表现出非黏性,而内在塑限F值存在较大差异,最大公称粒径越大,内在塑限越大,对于最大公称粒径相同时,粗集料比(C_r)越大,其内在塑限也越大。最大公称粒径越大的级配对应混合料的内在塑限F越大,其和易性也就越差。综合考虑了沥青混合料的广义黏度λ、内在塑限F、拌和速率V,以拌和P-V流变图的坐标轴、流动变形直线、V=50r·min~(-1)构建一个梯形,以该梯形面积(=_2~1(1(++(1)=25(2+50))的倒数百分率作为和易性指数,并通过沥青混合料的最佳拌和温度以及和易性指数-温度曲线(I-T曲线),确定了不同沥青混合料的最佳拌和和易性指数。通过和易性指数的研究,以此来分析沥青混合料的拌和流动特性,为沥青路面的拌和摊铺提供了理论基础与方法。


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