基于沥青混合料流变性质的研究毕业设计（论文）.docVIP

基于沥青混合料流变性质的研究 摘要：在高速公路建设如火如荼的今天，沥青路面里程与日俱增，沥青在高速公路的路面使用性能、服务寿命中起着举足轻重的作用。沥青是一种粘弹性物质，具有一定的流变性质，尤其是在高温季节，加之行车荷载的作用，沥青的流变性对沥青路面的性能具有重大影响。抗流变性能差的沥青路面将很容易形成车辙、推移等病害，严重缩短高速公路的使用寿命。用沥青为结合材料修筑的沥青路面常出现两种主要病害:高温车辙与低温开裂,其产生的主要原因是沥青及沥青混合料的高、低温稳定性不足，研究其流变性质将会有重要的意义。 关键词：沥青；沥青混合料；流变性质 1沥青路面在公路中的应用 自1988年沈大高速公路及沪嘉高速公路建成通车以来，高等级公路以前所未有的速度发展，我国高速公路进入了以建设高速公路、一级公路等高等级公路为主的时代。高速公路从无到有，公路通达深度和覆盖面有了很大提高。到如今，我国高速公路的总里程已经跃居世界第三位。由于公路建设的发展，带动了交通运输事业的发展，在各种交通运输方式的总运量中，公路运输完成的客货运量和客货周转量所占比重从1978年的58.7%、34.1%和29.9%、2.8%，分别上升为91.3%、78.3%和54.8%、14.2%，成绩非常显著。 沥青路面是高等级公路的重要组成部分，公路路面相对于路基而言虽然只是薄薄的一层，但其工程造价却占到了公路总造价的15%～25%，在山区道路中更多。路面作为道路直接与行车发生关系的“界面”，其工程质量具有特殊重要的意义。目前，全国已建成的高级、次高级路面公路里程约占总里程的40%，其中高级路面突破了10万公里。由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能，建设速度快，维修方便，为此，约75%的高速公路采用了沥青混凝土路面。结合国内外高等级公路的建设实践可知，沥青路面普遍的技术和质量问题主要的两个方面，即公路工程的耐久性（使用寿命）和路面的早期破坏。一方面，现有的道路使用寿命（8～12年）普遍短于设计使用寿命（15～20年）；另一方面，随着交通量的迅速增长，车辆大型化和严重超载超限，使路面质量面临着新的严峻考验。在我国新路开放交通一二年就出现了坑槽、开裂、车辙、抗滑性能不足等早期破坏的情况，个别路段早期损坏现象严重，不得不进行修复，带来直接和间接的经济损失。 目前，我国高速公路的使用有如下特点：①行车渠道化，大量的车死轧一条车道，使道路过度疲劳，尤其在高温季节，对公路的破坏力很大，特别是对四车道的高速公路危害更大。②交通量提高过快且货车占的比重较大，占总车数的60%－70%。③超重车过多，占大型车辆的60%-70%，车辆载重远远大于设计指标。再加上高温天气等环境条件，致使公路沥青路面沥青混合料的高温抗剪切能力不足，发生车辙损坏。如今，沥青路面车辙损坏问题日益突出，已成为我国的主要公路病害。而这种趋势还在继续发展，已经引起了业界人士的高度重视，采用各种手段解决该问题，国家也加大了投资力度。 我们知道，道路沥青作为沥青路面最主要的建筑材料，沥青及沥青混合料的质量好坏直接决定沥青路面的使用性能及使用寿命。众所周知，我国的道路沥青主要采用石蜡基原油炼制，沥青的温度敏感性较大。因此，在一些气候条件恶劣和交通负荷特别大的或一些政治经济特别重要的路段，当使用重交通道路沥青仍不能满足要求时，为使沥青混凝土达到更高的使用性能，可以考虑使用改性沥青。在发达国家，高速公路网建成较早，已经进入维修养护的阶段，改性沥青主要用于：做排水或吸音磨耗层及其下面层的防水层；在老路面上做应力吸附膜中间层，以减少反射裂缝；在重载交通道路的老路面上加铺薄和超薄沥青面层，以提高耐久性；在老路面上或新建一般公路上做表面处治，以恢复路面使用性能或减少养护工作量等。在我国，现在正处于高速公路的大规模建设阶段，当使用改性沥青时，应当特别注意路基、路面的施工质量，以避免产生路基沉降和其他早期破坏。否则，使用改性沥青就会达不到应有的效果。 2材料流变性质的概念 2.1 材料的流变性质 真实的材料应该是具有流变性质的,如果对速度敏感就偏向于流体,如果对变形敏感,就偏向于固体。 在夏季高温季节，在沥青路面中，沥青遇热膨胀，成为自由沥青，它将向空隙移动并可能形成泛油，造成道路的破坏，然而我们掌握了评价沥青及沥青混合料流变性质的指标，对其进行分析，将其应用于实际工程中，能够让沥青路面更少的损坏。 流变性质是指物质在外力作用下的变形与流动的性质叫流变性质，其中包括弹性、粘性和塑形。任何物体都具有弹性、粘性、塑性，最典型的要数沥青、塑料等类的材料。 流变性质包括蠕变和应力松弛。蠕变是指恒定温度下，固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象；应力松弛是指在恒定的应变条件下，应力随时间延长而变小。 蠕变主要