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东南大学

博士学位论文

沥青混合料的结构组成机理研究

姓名：赵永利

申请学位级别：博士

专业：道路与铁道工程

指导教师：黄晓明

20050909
摘要关键词：级配骨架体积参数设计方法沥青膜孔结构目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式，沥青混合料性能的好坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。现代重载交通要求沥青混合料具有优良的高温稳定性和其它性能；为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化，近年来先后出现了大量的新材料和新理论。但现有的研究，多以沥青混合料的宏观性能为主要研究目标，以经验性指标作为评价其性能的核心指标，未能深入揭示沥青混合料的构成机理，从而使混合料的设计理论缺少了必要的理论基础。为深入认识沥青混合料的组成与宏观性能的关系，为其组成设计提供必要的理论指导，本文对沥青混合料的构成机理进行了深入研究。本文的研究包括了级配构成研究、混合料设计方法研究和混合料细观结构参数的研究。本文首先对级配的两种基本状态一密实结构和骨架结构进行了研究，分析了不同颗粒组成对级配状态的影响，指出了颗粒间接触点是骨架结构的受力主体，建立了具有最大承载力的粗集料多点支撑骨架状态级配计算模型。并以此为基础，通过引入混合料的体积参数vCA、VMA和VV，建立了基于多点支撑骨架状态的混合料体积设计方法(简称为V-S设计方法)。该设计方法，实现了级配设计和沥青混合料设计的统一和设计过程的客观性。经实验检验，该设计方法所设计的混合料具有优良的高温稳定性。同时，本文通过实测，修正了现行规范中用于计算沥青膜厚度的矿料表面积系数；通过白行研制的试件真空密度仪，实现了沥青混合料孔结构的测试，提出了新的孔隙分类和测试方法，并对孔结构与混合料宏观性能的关系进行了研究。本文的研究从细观层次揭示了沥青混合料的组成特点和构成机理，提供了沥青混合料组成设计的新方法，探索了沥青混合料的细观分析手段，为今后对沥青混合料的深入研究奠定了一定的理论基础。摘要
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