东北地区基于路用性能的沥青混合料配合比设计方法研究

针对我国东北地区气候、交通、材料和路面结构等特点以及现行规范沥青混合料设计方法-马歇尔设计方法的不足，在国内外研究成果和实践经验的基础上，对中、下面层采用的多种级配类型沥青混合料进行高、低温和水稳定性及疲劳性能试验研究，利用分形理论建立沥青混合料及其集料内部空隙的分形结构模型，提出表征混合料及其集料空隙分形特征的参数，通过对沥青混合料及其集料所形成空隙结构的复杂特征进行量化描述，从而判别沥青混合料的结构类型。建立不同级配类型沥青混合料及其集料空隙分形特征参数、集料级配分形维数与体积指标、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳性能评价指标的关系，从而预测沥青混合料的性能。提出东北地区重载及重载交通条件下耐久经济的基于路用性能的中、下面层沥青混合料配合比设计方法，使沥青混合料的设计方法与路用性能联系起来，在沥青混合料级配设计计算过程中实现优化，节省了时间，人力、物力和财力，具有重要的研究意义。

针对我国东北地区气候、交通、材料和路面结构等特点以及现行规范沥青混合料设计方法—马歇尔设计方法的不足，在国内外研究成果和实践经验的基础上，对中、下面层采用的多种级配类型沥青混合料进行高、低温和水稳定性及疲劳性能试验研究，利用分形理论建立沥青混合料及其集料内部空隙的分形结构模型，提出表征混合料及其集料空隙分形特征的参数，通过对沥青混合料及其集料所形成空隙结构的复杂特征进行量化描述，从而判别沥青混合料的结构类型。建立不同级配类型沥青混合料及其集料空隙分形特征参数、集料级配分形维数与体积指标、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能评价指标的关系，建立沥青混合料路用性能预测模型，从而预测沥青混合料的性能；提出沥青混合料级配检验预测模型；提出满足现行沥青路面施工技术规范要求的沥青混合料集料级配分形维数的参考范围；提出沥青混合料的分形级配设计理论和公式，使得该法能真正指导级配设计；提出东北地区重载及重载交通条件下耐久经济的基于路用性能的中、下面层沥青混合料配合比设计方法，在所提出的级配分形维数和粗、细集料分形维数的范围内选择相应的分形维数作为设计参数，通过分形维数推导矿料各筛孔的通过率，通过建立的路用性能预测模型进行沥青混合料路用性能检验，利用分形体积参数预测模型进行级配骨架检验，最后对满足预测性能要求的沥青混合料进行试验验证，进而得到满足性能要求的良好级配。.本项目提出了东北地区基于路用性能的沥青混合料设计方法，使沥青混合料的设计方法与路用性能联系起来，在沥青混合料级配设计计算过程中实现优化，节省了时间，人力、物力和财力，具有重要的研究意义,可为东北地区沥青混合料的设计和工程应用提供参考。