【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、可用于快速修補等優(yōu)點,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長期路用性能進行評價研究,主要內容包括疲勞性能、抗水損害性能、抗老化性能和抗化學腐蝕性能。乳化型CMA的性能與養(yǎng)生條件和效果密切相關,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)生和室內烘箱養(yǎng)生對路用性能的影響。結果表明,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結果與室外自然養(yǎng)生7天的結果差異較小。因此,在后續(xù)試驗研究中養(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四種應變水平及不同組合下的疲勞特性,建立了其在單一應變水平下的以應變和勁度模量為變量的疲勞性能預測模型,評價了多級應變水平組合下的疲勞性能預測模型。其次,評價了CMA的抗水損害性能。采用凍融循環(huán)試驗對CMA的抗靜水損害性能進行了測試評價,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對圖像進一步處理得到CMA的二維和三維結構圖像模型,從微觀角度揭示了凍融循環(huán)過程中CMA劈裂強度衰變的機理。此外,采用浸水車轍試驗方法對CMA的抗動水損害性能進行檢測評價。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)腐蝕程度進行評價,結果表明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,結果表明酸雨腐蝕對CMA的低溫性能影響最大。
【學位授予單位】：北京建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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)作用下性能和細觀結構將經歷一定的演變[52]。因此，采用凍融循環(huán)試驗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)試驗為代表的宏觀力學特性研究，主要研究凍融循環(huán)對力學性能的影響，第二階段是隨著技術的發(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理[53-55]�；谏鲜鲅芯砍晒�，提出一系列的瀝青混合料損傷機理假說，其中以凍脹開裂-靜水壓力、表面剝落-粘結-剝落、鹽凍破壞理論假說最為流行，三個假說雖完全不一樣，但是均強調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不完全一致，由此使得集料和結合料的界面與混合料的空隙發(fā)生變化。根據瀝青混合料凍融前后的 CT 掃描截面，采用圖像處理技術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，酸雨青混合料內部，對瀝青混合料內部結構造成損害，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PH 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害性能和抗化學腐蝕性能開展相關試驗。術路線見圖 1.2。

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