【摘要】：冷拌冷鋪瀝青混合料(Cold Mixed Asphalt簡稱CMA)相較于熱拌瀝青混合料(hot Mixed Asphalt簡稱HMA)具有節(jié)約能源減少污染、施工受環(huán)境溫度影響小、可用于快速修補(bǔ)等優(yōu)點(diǎn),是未來道路材料發(fā)展的趨勢,但對于其長期性能評價較少。本文對自主研發(fā)的乳化型CMA長期路用性能進(jìn)行評價研究,主要內(nèi)容包括疲勞性能、抗水損害性能、抗老化性能和抗化學(xué)腐蝕性能。乳化型CMA的性能與養(yǎng)生條件和效果密切相關(guān),為此本文先采用單因素方差和差值分析方法,對比了室外自然養(yǎng)生和室內(nèi)烘箱養(yǎng)生對路用性能的影響。結(jié)果表明,CMA在90℃養(yǎng)生24h的養(yǎng)生條件下,其穩(wěn)定度、殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂比、高溫性能和低溫性能的試驗(yàn)結(jié)果與室外自然養(yǎng)生7天的結(jié)果差異較小。因此,在后續(xù)試驗(yàn)研究中養(yǎng)生條件定為90℃養(yǎng)生24h。首先,評價了CMA的疲勞特性。測定了CMA在200με、400με、600με、800με四種應(yīng)變水平及不同組合下的疲勞特性,建立了其在單一應(yīng)變水平下的以應(yīng)變和勁度模量為變量的疲勞性能預(yù)測模型,評價了多級應(yīng)變水平組合下的疲勞性能預(yù)測模型。其次,評價了CMA的抗水損害性能。采用凍融循環(huán)試驗(yàn)對CMA的抗靜水損害性能進(jìn)行了測試評價,并利用工業(yè)CT掃描得到了CMA在凍融循環(huán)過程中的斷面圖,再利用Matlab對圖像進(jìn)一步處理得到CMA的二維和三維結(jié)構(gòu)圖像模型,從微觀角度揭示了凍融循環(huán)過程中CMA劈裂強(qiáng)度衰變的機(jī)理。此外,采用浸水車轍試驗(yàn)方法對CMA的抗動水損害性能進(jìn)行檢測評價。再次,評價了CMA的抗老化性能。在光老化方面,利用Verhulst生物模型建立了光老化時間與CMA性能之間的關(guān)系方程,并得到了CMA不同路用性能光老化速率和光老化加速度。在熱氧老化方面,對CMA以85℃和7天為一個老化周期進(jìn)行了10個周期的老化�？估闲阅茉u價表明,光老化對CMA低溫性能影響較大,而熱氧老化對CMA的水穩(wěn)定性影響較大。最后,評價了CMA的抗化學(xué)腐蝕性能。在CMA抗融雪劑腐蝕方面,采用損傷度對三種融雪劑(NaCl、NC、CaCl_2)腐蝕程度進(jìn)行評價,結(jié)果表明NaCl對CMA的影響最大,NC次之,CaCl_2最小。在CMA抗酸雨腐蝕方面,用硫酸溶液模擬了酸雨對CMA腐蝕的影響,結(jié)果表明酸雨腐蝕對CMA的低溫性能影響最大。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U414
【圖文】：

第 1 章 緒論由于瀝青混合料的多孔特性，其在凍融循環(huán)作用下性能和細(xì)觀結(jié)構(gòu)將經(jīng)歷一定的演變[52]。因此，采用凍融循環(huán)試驗(yàn)研究瀝青混合料的水穩(wěn)定性。此研究分為兩個階段，第一階段是以常規(guī)試驗(yàn)為代表的宏觀力學(xué)特性研究，主要研究凍融循環(huán)對力學(xué)性能的影響，第二階段是隨著技術(shù)的發(fā)展，以 X 射線斷層掃描為代表的微觀研究，主要是研究瀝青混合料的破壞機(jī)理[53-55]�；谏鲜鲅芯砍晒�，提出一系列的瀝青混合料損傷機(jī)理假說，其中以凍脹開裂-靜水壓力、表面剝落-粘結(jié)-剝落、鹽凍破壞理論假說最為流行，三個假說雖完全不一樣，但是均強(qiáng)調(diào)水或水中溶解物在溫度下降時冰的體積膨脹與瀝青混合料冷縮性質(zhì)不完全一致，由此使得集料和結(jié)合料的界面與混合料的空隙發(fā)生變化。根據(jù)瀝青混合料凍融前后的 CT 掃描截面，采用圖像處理技術(shù)比較凍融前后的掃描截面。，發(fā)現(xiàn)凍融循環(huán)對混合料的損傷包含三種方式：新空隙的產(chǎn)生（微裂縫），空隙的膨脹，原有分離空隙的連通，圖 1 為 AC 型瀝青混凝土在不同凍融循環(huán)作用次數(shù)下空隙的二維界面變化。

醋酸鉀類和氯鹽類，由于氯鹽類價格的優(yōu)勢，使其被廣泛應(yīng)用。鹽類融雪劑種類和濃度對 HMA 路用性能的影響，但在模擬融雪方法沒有統(tǒng)一，一類是將試件浸泡在融雪劑溶液中，一類是將氯合料中[58-59]。雨的酸性來源主要是 SO2。瀝青混合料中存在一定的空隙，酸雨青混合料內(nèi)部，對瀝青混合料內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損害，降低道路性能影響其長期性能[60]。2004-2005 年間長安大學(xué)的張倩博士發(fā)現(xiàn)不混合料空隙率和基本路用性能均有影響[62-64]。2009 年仲曙豪研究和水溶液（PH=7）對不同級配的瀝青混合料性能影響[65]。2015 年P(guān)H 值酸雨溶液對不同集料類型的混合料路用性能影響[66]。CMA 混合料的空隙發(fā)生很大的變化，其對酸雨更加敏感。容要研究冷拌冷瀝青混合料（CMA）的長期路用性能，主要從抗�？顾畵p害性能和抗化學(xué)腐蝕性能開展相關(guān)試驗(yàn)。術(shù)路線見圖 1.2。

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6 本報記者 韓慶s

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