粗集料形狀特征及其對瀝青混合料性能影響試驗研究.pdf

1、粗集料通過嵌擠形成的骨架結構是瀝青混合料強度的主要來源，而粗集料自身形狀特征又是影響其骨架結構的重要因素。因此，改善和控制粗集料的形狀特征，能夠提高瀝青混合料的強度，使之滿足重載長壽命瀝青路面要求。粗集料的形狀特征包括宏觀輪廓形狀、細觀棱角性和微觀表面紋理三個維度，然而現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范僅通過針片狀顆粒含量、破碎面顆粒含量等指標對粗集料形狀特征進行控制，這些指標主觀性強且缺乏整體代表性。本研究結合圖像法與試驗法，基于粗集料的輪廓形狀和棱角性兩

2、個維度的典型指標，對比研究了典型指標對粗集料骨架結構和瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性等的影響，據此提出粗集料的量化控制指標，為重載長壽命瀝青路面的粗集料選材提供依據。具體內容如下:
　　粗集料形狀特征表征方法及典型指標研究。粗集料輪廓形狀方面，確定采用針度、片度、扁平系數和球度作為圖像法關鍵指標，針片狀顆粒含量作為試驗法關鍵指標;粗集料棱角性方面，確定采用形狀指數、等效橢圓周長比作為圖像法關鍵指標，破碎面顆粒含量、棱角性系數Ia作

3、為試驗法關鍵指標。
　　以9.5mm、13.2mm、16mm、19mm粗集料作為研究對象，探討同巖性不同粒徑、不同產地粗集料的形狀特征，揭示粗集料輪廓形狀與棱角性變化規(guī)律。結果表明，隨粒徑的增大，粗集料輪廓形狀指標分布將逐漸集中，顆粒輪廓形狀將由針片狀向近立方體狀變化;粗集料棱角性減弱，也即小粒徑粗集料往往獲得更豐富的棱角性。此外，產地-1、產地-5粗集料具有較理想的輪廓形狀。
　　以不同形狀特征粗集料為研究對象，綜合采用粗

4、集料壓碎值、骨架間隙率VCADRC作為其骨架結構的判定方法，探索各形狀特征指標隨粗集料骨架結構特性變化規(guī)律。結果表明:粗集料形狀特征是粗集料排列密實及抵抗壓碎的重要因素，當粗集料形狀特征越接近立方體時，其在有限空間內達到的密排程度越高，抵抗壓碎的能力越強，骨架結構越穩(wěn)定。
　　以不同形狀特征粗集料成型的瀝青混合料為研究對象，采用高速公路瀝青路面中面層常用級配Sup-20作為研究級配并進行配合比設計，并進行體積指標、高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)