摘 要

近年来，随着沥青路面应用越来越普及，对于沥青路面综合性能的研究也具有重大意义，而集料作为沥青混合料中占据极大比重的组成部分，如何提高集料加工质量也成为研究的重要课题。本文通过利用AIMS集料图像测试系统对不同加工工艺的集料试件进行表观性能观察以分析加工工艺对于集料表观性能的影响，以及对相应集料试样制成的沥青混合料试件进行路用性能分析，利用灰关联分析建立集料表观性能与沥青混合料综合性能之间的关系，并以此建立集料加工工艺与沥青混合料综合性能之间的联系，并提出了一种集料加工流程以及控制指标。

关键词：安山岩；集料加工；AIMS集料图像测试系统；表观性能；灰关联分析

Abstract

In recent years, with the application of asphalt pavement becoming more and more popular, the research on the comprehensive performance of asphalt pavement is also of great significance. As an important part of asphalt mixture, how to improve the processing quality of aggregate has become an important research topic. In this paper, through the use of aims aggregate image testing system to observe the apparent performance of aggregate samples with different processing technologies, to analyze the impact of processing technology on the apparent performance of aggregate, and to analyze the road performance of asphalt mixture samples made of corresponding aggregate samples, and to establish the relationship between the apparent performance of aggregate and the comprehensive performance of asphalt mixture by using grey correlation analysis The relationship between aggregate processing technology and comprehensive performance of asphalt mixture is established, and an aggregate processing process and control index are proposed.

Key words: andesite; aggregate processing; aims aggregate image testing system; apparent performance; grey correlation analysis

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状分析 2

1.2.1 集料加工设备 9

1.2.2 集料加工流程 13

1.2.3 集料加工过程中的筛分工艺 16

1.2.4 集料加工过程中的除尘工艺 16

1.2.5 国内外对于集料加工工艺探索 16

1.3 主要研究内容及创新点 18

1.4 本文技术线路图 20

第2章 集料表观特性分析与测试方法 21

2.1 集料表观特性分析方法 21

2.1.1 棱角性分析 21

2.1.2 形状分析 21

2.1.3 表面纹理分析 21

2.2 集料表观特性测试方法 22

2.3 本章小结 23

第3章 安山岩集料表观特性测试 24

3.1 安山岩集料 24

3.1.1 安山岩介绍 24

3.1.2 安山岩集料性能研究 26

3.2 AIMS集料图像测试系统 27

3.2.1 集料图像测试系统原理 27

3.2.2 集料图像测试系统测试指标 28

3.3 试验操作 33

3.3.1 实验样品选取与项目设置 33

3.3.2 实验集料放置与测试 34

3.4 测试结果 37

3.5 本章小结 40

第4章 集料加工工艺与集料表观特性的关系 42

4.1 集料加工工艺分析 42

4.2 集料加工工艺与表观特性关联性 42

4.3 加工过程中影响集料表观特性的流程 43

4.4 本章小结 44

第5章 表观性能与混合料宏观性能的关系 45

5.1 灰关联分析法 45

5.2 表观性能与混合料宏观性能关联度分析 46

5.2.1 高温稳定性分析 46

5.2.2 水稳定性分析 47

5.3 表观特性对于沥青混合料宏观性能影响 49

5.3.1 棱角性指数对于混合料宏观性能的影响 49

5.3.2 二维形状指数、球度指数对于混合料宏观性能的影响 49

5.4 本章小结 50

第6章 改进安山岩集料加工工艺探索 51

6.1 安山岩集料加工工艺关键问题 51

6.2 集料规格控制 51

6.3 集料加工流程中的加工设备 52

6.4 安山岩集料加工系统 52

6.5 本章小结 54

第7章 结论与展望 55

7.1 结论 55

7.2 进一步研究的问题 56

参考文献 57

致谢 59

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

近些年来随着路面研究的不断发展，路面施工技术迅速提高，沥青路面的应用愈发广泛，在我国的公路建设中选用沥青路面进行施工变得越来越普遍，因此如何提高沥青路面的使用性能逐渐成为路面工程的研究重点。为了改善沥青混合料的性能，人们更多从沥青混合料级配组成和沥青成分两个方面进行研究，而对于构成沥青混合料中集料的特性研究甚少。而在沥青混合料中，集料质量占据沥青混合料总质量的90%以上，集料体积在沥青混合料总体积之中的占比也超过了75%。这说明集料在沥青混合料中发挥着十分重要的作用，集料是影响沥青混合料综合性能的重要因素之一，加工集料的优劣对于沥青路面使用寿命也有着十分重要的影响。

在本文的依托工程鄂咸高速项目地区，优质沥青路面材料十分缺乏，加工设备的限制也使得集料加工品质较低，难以满足规范规定的集料质量要求，且由于项目地区的特殊气候，需要沥青路面有较高的抗水损害和抵抗永久变形的能力，为了得到粒型饱满完整且品质优良的安山岩集料，改善沥青混合料的性能，提高沥青路面的使用寿命，故需要对于集料进一步精细加工以提高集料品质。

1.1.2 研究意义

集料加工工艺的提高一直是业内重视的问题，目前国内的集料加工普遍存在着加工水平比较低，用于集料加工的加工机器比较老旧，加工过程中的管理散漫等问题，十分影响集料加工的产品质量，所加工出的集料产品也拥有较低的稳定性，这也导致了大量的工程浪费现象产生以及各种工程事故常有发生，不利于工程施工。在这个大前提下，研究如何才能改良集料加工工艺、提高资源利用效率显得更加的重要。

在本文的依托项目地区，优质沥青路面材料短缺，现有技术所生产的集料加工品质很难满足要求，安山岩材料作为分布较广硬度较好的材料，具有极高的使用价值。而安山岩集料由于其高硬度以及较大的吸水率，安山岩集料的加工工艺仍然需要我们的进一步研究以提高，探索如何提高安山岩集料的加工工艺、提高所制成沥青混合料的综合性能、提高安山岩集料沥青混合料路面的综合性能愈发重要。