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本文参照法国高模量沥青混合料(EME2)设计理念和方法,采用中、法两种15号硬质沥青,选用中下面层常用的EME-14连续型、EME-14间断型和HMAC-20型沥青混合料,通过采用法国沥青混合料设计水平1~水平4的性能试验,对不同类型低标号高模量沥青混合料的路用性能、力学性能及疲劳寿命进行研究,以评价国产15号硬质沥青混合料能否满足法国高模量沥青混合料性能指标要求,并提出适用于我国模量参数条件(20°C、10Hz)的动态模量取值范围。取得的主要研究成果如下:通过沥青常规性能试验及沥青流变性能回弹试验,对比研究中、法两种15号沥青针入度、软化点、60°C动力黏度、残留针入度比及不同应力条件下的最大蠕变挠度和弹性恢复率等物理力学指标,评价中法两种硬质沥青性能的差异。结果显示:两种硬质沥青性能指标均满足国标规范要求;其中法国15号硬质沥青的高温稳定性更优,对应变水平变化的敏感性更小;而国产15号硬质沥青的抗老化性能和粘弹性能更优。通过法国轮辙试验、低温弯曲试验、Duriez试验对沥青混合料的路用性能进行评价和分析。结果表明:混合料的高温性能、低温性能及水稳定性均可达到法标性能要求;但不同类型的低标号高模量沥青混合料路用性能表现不同,其中EME-14间断型+国内15号沥青混合料的车辙变形率最小,高温稳定性最好;HMAC-20+法国15号沥青混合料的低温性能最好;而不同类型的法国15号和国产15号硬质沥青混合料的抗压强度比值接近1,混合料水稳定性相近。通过梯形梁复数模量试验对各类型低标号高模量沥青混合料进行模量评价,建立模量主曲线和相位角主曲线,分析级配类型和沥青材料对混合料模量及相位角的影响。结果显示:两种硬质沥青对应的混合料复数模量值(15°C、10Hz)>14000MPa,均满足法国高模量沥青混合料对模量的评价要求;相同沥青、不同级配类型混合料的相位角在数值上相近,曲线接近重合,表明级配类型对混合料粘弹性能影响不大;相同级配、不同沥青材料混合料,在高温条件下法国15号硬质沥青能保持更好的弹性性能,温度敏感性小,相应的混合料性能更好。通过梯形梁两点弯曲疲劳试验,建立疲劳方程,结合疲劳方程参数a、b,对混合料疲劳性能及对应变水平变化的敏感性进行分析,研究应变水平、级配类型、沥青材料对低标号高模量沥青混合料疲劳寿命的影响。分析表明:混合料疲劳寿命(10°C、25Hz、130με)≥10~6次,满足法标要求;相同沥青、不同级配类型混合料抗疲劳性能:EME-14连续型>EME-14间断型>HMAC-20型;混合料对应变水平变化的敏感性:HMAC-20型
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