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基于Superpave和马歇尔方法的沥青混合料优化设计研究的开题报告
一、研究背景和意义
沥青混合料是道路基础建设中应用最广泛的材料之一，对保障道路交通运输安全和道路使用寿命起着至关重要的作用。目前，常用的沥青混合料设计方法为Marshall方法和Superpave方法，二者在沥青混合料设计中所占比重较高。然而，这两种方法都存在着一些局限性，例如Marshall方法忽略了材料在高温状态下的变形性能，而Superpave方法则忽略了低温下的变形性能。
因此，通过对Marshall方法和Superpave方法进行比较和分析，结合国内外最新研究成果，开展沥青混合料优化设计的研究，探究沥青混合料高性能、高质量、高寿命的设计理论和方法，对于制定更科学合理的道路建设方案，提高道路使用寿命，降低维护和修缮成本，具有重要的研究价值和实际意义。
二、研究内容和方法
本研究将以Marshall方法和Superpave方法为基础，从沥青混合料的强度、耐久性、变形性能等角度出发，探究沥青混合料的优化设计方法，具体包括以下内容：
1.沥青混合料设计方法的总结和比较：对Marshall方法和Superpave方法进行系统性总结，比较两种方法的适用范围、优缺点以及设计原理。
2.沥青混合料强度和耐久性的优化设计：在保证混合料基本性能的前提下，探究混合料的优化设计方法，例如改变沥青配合比、骨料配合比等。
3.沥青混合料变形性能的优化设计：在Marshall方法和Superpave方法的基础上，通过添加剪切增粘剂、石墨等改善沥青混合料的变形性能。
4.基于数值模拟的沥青混合料性能研究：利用有限元方法对不同设计方案的沥青混合料进行数值模拟，探究混合料在不同条件下的力学性能和变形规律。
5.沥青混合料性能测试和分析：通过实验室试验和现场应用验证，对优化设计后的沥青混合料进行性能测试和分析，验证优化设计的合理性和可行性。
三、预期结果和创新点
1.建立适合中国实际情况的沥青混合料优化设计方法，研究结果可为我国沥青混合料的设计和生产提供依据和参考。
2.探究沥青混合料的变形性能优化方法，填补了Superpave方法在变形性能设计方面的空白。
3.通过数值模拟的方法，深入研究沥青混合料在不同条件下的力学性能和变形规律，为混合料设计提供可靠的理论依据。
4.实验室试验和现场应用验证结果，验证了优化设计的合理性和可行性，为实现沥青混合料高性能、高质量、高寿命的要求提供了技术支持。
四、研究难点和解决方法
1.如何研究沥青混合料的变形性能优化方法，需要重点研究改变沥青组成和骨料配合比等的方式。
2.如何选择合适的数值模拟方法，确保数值模拟结果的准确性和可靠性。
3.如何验证优化设计的可行性，需要采用多种实验方法进行测试，综合分析沥青混合料的性能表现。
以上问题需要在研究过程中认真分析，寻找解决办法，并加以验证，以确保研究结果的可靠性和科学性。