【摘要】：瀝青混合料耐久性一直是國(guó)內(nèi)外道路工程界關(guān)注的重要問題之一。無論是海霧頻發(fā)、含鹽高濕的沿海地區(qū),還是深居內(nèi)陸的鹽湖、鹽漬土地區(qū),自然環(huán)境下富集的氯鹽和硫酸鹽等侵蝕性介質(zhì)往往使道路工程材料使用性能劣化嚴(yán)重,致使道路服役壽命大為縮短。此外,為保證冰雪天氣道路交通順暢和行車安全,快捷價(jià)廉的外撒鹽粒方式普遍存在;或者另辟蹊徑,采用內(nèi)摻含鹽融雪抑冰材料的方式解決該問題。無論何種方式,鹽分均以溶液或結(jié)晶的形式對(duì)瀝青路面材料產(chǎn)生持續(xù)負(fù)面作用。針對(duì)鹽分“內(nèi)蝕”條件,在試驗(yàn)齡期內(nèi),采用軟化點(diǎn)、針入度、錐入度、延度和布氏粘度等試驗(yàn)評(píng)價(jià)摻鹽瀝青膠漿的基本性能;采用直接拉伸試驗(yàn)、彎曲梁流變?cè)囼?yàn)(BBR)研究摻鹽瀝青膠漿在不同齡期條件下的低溫流變特性;基于表面潤(rùn)濕理論,以表面自由能、極性分量和非極性分量來表征瀝青結(jié)合料的粘聚性;借助掃描電鏡(SEM)和紅外光譜(FTIR),探究摻鹽瀝青膠漿微觀作用機(jī)理。針對(duì)鹽分“外蝕”條件,對(duì)基質(zhì)瀝青及橡膠粉改性瀝青進(jìn)行鹽溶液浸泡條件下的凍融循環(huán)試驗(yàn),采用測(cè)力延度試驗(yàn)的拉力峰值、拉伸功指標(biāo)分析鹽凍循環(huán)作用下瀝青拉伸性能;采用耗散能比Wd(t)/Ws(t)和蠕變?nèi)崃繉?dǎo)數(shù)J'(t)表征瀝青的粘彈特性;采用拉拔試驗(yàn)的拉伸強(qiáng)度評(píng)價(jià)瀝青-集料體系粘附性。在此基礎(chǔ)上,模擬高原地區(qū)鹽-水-溫度-紫外線共同作用下的實(shí)際工況,采用紫外老化與動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)試驗(yàn)研究瀝青材料z1合老化特性。研究結(jié)果表明:內(nèi)摻氯鹽與硫酸鹽使瀝青結(jié)合料呈硬化趨勢(shì),相較于基質(zhì)瀝青,不同種類摻鹽瀝青膠漿隨齡期增加,蠕變速率減小,低溫流變性能不斷劣化;經(jīng)120d齡期后,瀝青接觸角明顯增大,摻鹽瀝青膠漿粘附性降低。鹽溶液浸泡與凍融循環(huán)均對(duì)瀝青結(jié)合料性能造成不同程度的損傷;橡膠粉的摻入可有效改善鹽凍循環(huán)條件下瀝青結(jié)合料的溫度敏感性。紫外老化后,基質(zhì)瀝青趨于無粘韌性狀態(tài);在“內(nèi)蝕”與“外蝕”條件下,鹽分的存在均使瀝青膠漿儲(chǔ)存模量和損失模量降低,流變性能降低。試驗(yàn)齡期內(nèi),鹽分對(duì)瀝青性能的影響以物理作用為主,鹽分顆粒溶析及其鹽老化效應(yīng),是導(dǎo)致瀝青結(jié)合料性能劣化的主要誘因。研究成果可為富鹽地區(qū)瀝青混合料材料組成設(shè)計(jì)優(yōu)化及耐久性預(yù)估提供有益參考。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U414
【圖文】：

第一章 緒論鹽漬土是指土壤中可溶性鹽含量達(dá)到對(duì)作物生長(zhǎng)有嚴(yán)重危害的土類。鹽漬土中鹽成分最高的是碳酸鹽、硫酸鹽和氯鹽。西北地區(qū)氣候干旱，冬春季節(jié)多風(fēng)沙，易于土中含鹽飛沙附著于瀝青路面。降雨過后土壤中鹽溶液易通過孔隙等作用析出，水分蒸后鹽分直接覆蓋于路面。

長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2.2 橡膠粉宏觀及微觀形貌4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 50093949596979899100659437348092137514819172539165184829582射率透%/波數(shù)/cm-1圖2.3 橡膠粉紅外光譜由圖 2.3 可知，2958cm-1和 2917cm-1波數(shù)處為甲基（-CH3）和亞甲基（-CH2-）中C-H 鍵伸縮振動(dòng)的結(jié)果；1655cm-1為羥基中 C=O 雙鍵振動(dòng)產(chǎn)生；1539 cm-1波數(shù)處為硝基化合物（R-NO2）中 NO2伸縮振動(dòng)結(jié)果；743 cm-1、834 cm-1和 1375 cm-1波數(shù)處為苯環(huán)面外、面內(nèi)彎曲振動(dòng)產(chǎn)生；965 cm-1波數(shù)處是丁二烯反式不飽和基團(tuán)中 C-H 鍵面外彎曲振動(dòng)產(chǎn)生，表明采用的橡膠粉橡膠烴的主要成分為天然膠和丁苯橡膠。2.3 橡膠粉改性瀝青本研究所用橡膠粉改性瀝青制備工藝參考論文《橡膠粉改性瀝青制備及性能試驗(yàn)研究》,橡膠粉摻量為 24%，剪切時(shí)間 60min，制備溫度 205℃，剪切速率 5000r/min，制備工藝流程圖 2.4 所示［70］。

圖 2.5 礦粉宏觀及微觀圖片鹽分 氯鹽試驗(yàn)所用氯鹽為工業(yè)氯化鈉，其技術(shù)指標(biāo)見表 2.6，宏觀及微觀形貌見圖 2.6表 2.6 氯鹽技術(shù)指標(biāo)分 NaCl 水分 Mg Ca 水不溶物 其他密度（g/cm3）溶（（%） >99 <0.05 <0.01 <0.01 <0.05 <0.024 2.165

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2775747