本文關(guān)鍵詞：預(yù)拌—增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料性能及施工工藝研究

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【摘要】：改性瀝青和溫拌劑等材料在我國高等級公路建筑中的應(yīng)用,并沒有有效解決路面性能與成本之間的矛盾,亟需發(fā)現(xiàn)一種新材料或新工藝緩解推廣應(yīng)用中遇到的技術(shù)瓶頸。本文在天然瀝青微觀改性機(jī)理研究的基礎(chǔ)上提出了“預(yù)拌-增強(qiáng)”的拌合工藝,即先用軟質(zhì)瀝青對礦料在較低溫度下初次拌合,減少排放并保證混合料施工拌合的和易性,再用硬質(zhì)天然瀝青對混合料二次拌合,以增強(qiáng)其混合料性能。本文對預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型混合料的組成設(shè)計(jì)方法、路用性能、制備工藝、施工質(zhì)量控制、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益等方面展開研究。研究內(nèi)容如下:首先,調(diào)查硬質(zhì)天然瀝青在國內(nèi)外道路建設(shè)中的應(yīng)用狀況及性能特點(diǎn),分析天然瀝青的化學(xué)元素和礦物成分構(gòu)成,并借助熒光顯微鏡、紅外光譜等微觀技術(shù)手段研究天然瀝青復(fù)合膠結(jié)料的性能改善機(jī)理,研究與分析表明天然瀝青含有較多的O、N、P和雜原子,能夠改善復(fù)合膠結(jié)料的抗氧化和抗剝落性能,進(jìn)而證明軟質(zhì)瀝青初拌、天然瀝青二次拌合增強(qiáng)技術(shù)是可行的。其次,分析天然瀝青與軟質(zhì)瀝青的配伍性,結(jié)果表明:適量的天然瀝青與軟質(zhì)瀝青摻配后,復(fù)合膠結(jié)料的高溫和老化性能均有所提高;天然瀝青摻量越大,復(fù)合膠結(jié)料的性能提高越明顯,但低溫性能卻變差;綜合考慮各個(gè)性能指標(biāo),給出起“增強(qiáng)”功能的天然瀝青的適宜摻量。然后,試驗(yàn)研究預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料路用性能,試驗(yàn)結(jié)果表明,“預(yù)拌-增強(qiáng)”拌合工藝不僅能夠降低拌合溫度30℃以上,而且能夠改善預(yù)拌-增強(qiáng)型瀝青混合料的路用性能;適宜摻量的預(yù)拌-增強(qiáng)型瀝青混合料的路用性能與SBS改性瀝青混合料的性能相當(dāng)。分析預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料的制備工藝發(fā)現(xiàn),拌合和施工過程對環(huán)保瀝青混合料的影響較大。為了保證施工質(zhì)量,確保預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料路用性能充分發(fā)揮,必須嚴(yán)格控制拌合、施工過程中的拌合時(shí)間及溫度。最后,對比研究環(huán)保型、溫拌、熱拌瀝青混合料性能,分析預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料的社會經(jīng)濟(jì)效益,結(jié)果表明,施工過程中環(huán)保型瀝青混合料具有的能耗低、有害氣體排放少、建設(shè)成本低等優(yōu)勢。預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青優(yōu)勢顯著,具有良好的推廣價(jià)值。預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料制備和施工工藝簡單,性能優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益顯著,符合我國公路交通可持續(xù)發(fā)展的目的,其推廣應(yīng)用前景廣闊。
【關(guān)鍵詞】：環(huán)保型瀝青混合料 預(yù)拌-增強(qiáng) 天然瀝青 軟質(zhì)瀝青 制備工藝 節(jié)能減排
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U414
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-18
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究技術(shù)路線16-18
• 第二章 天然瀝青化學(xué)組成及改性機(jī)理18-31
• 2.1 天然瀝青化學(xué)組成18-24
• 2.1.1 天然瀝青主要組成元素分析18
• 2.1.2 瀝青組分分析18-19
• 2.1.3 天然瀝青礦物組成分析19-24
• 2.2 天然瀝青改性機(jī)理研究24-30
• 2.2.1 天然改性瀝青微觀分散性分析24-25
• 2.2.2 天然改性瀝青紅外光譜分析25-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 天然瀝青改性配伍性研究31-59
• 3.1 試驗(yàn)材料和評價(jià)方法31-34
• 3.1.1 試驗(yàn)材料31-34
• 3.1.2 評價(jià)方法及指標(biāo)34
• 3.2 軟硬復(fù)合膠結(jié)料制備工藝正交優(yōu)化設(shè)計(jì)34-41
• 3.2.1 試驗(yàn)指標(biāo)及因素水平選取34-35
• 3.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析35-41
• 3.3 軟硬復(fù)合膠結(jié)料性能試驗(yàn)結(jié)果和分析41-57
• 3.3.1 溫度敏感性能42-45
• 3.3.2 高溫性能45-51
• 3.3.3 低溫性能51-55
• 3.3.4 老化性能55-57
• 3.4 本章小結(jié)57-59
• 第四章 預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料路用性能評價(jià)59-89
• 4.1 試驗(yàn)方案及材料59-63
• 4.1.1 試驗(yàn)方案59
• 4.1.2 試驗(yàn)材料59-61
• 4.1.3 預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型混合料拌合工藝61-63
• 4.2 級配和最佳油石比的確定63-70
• 4.2.1 AC-13礦料級配設(shè)計(jì)63-66
• 4.2.2 SMA-13礦料級配設(shè)計(jì)66-68
• 4.2.3 Superpave-13礦料級配設(shè)計(jì)68-70
• 4.3 路用性能試驗(yàn)結(jié)果分析70-88
• 4.3.1 瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)70-72
• 4.3.2 瀝青混合料高溫車轍試驗(yàn)72-80
• 4.3.3 瀝青混合料水穩(wěn)性試驗(yàn)80-84
• 4.3.4 基于纖維的混合料抗裂性能評價(jià)84-87
• 4.3.5 瀝青混合料疲勞性能研究87-88
• 4.4 本章小結(jié)88-89
• 第五章 預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型路面施工工藝89-102
• 5.1 材料的選擇89-92
• 5.2 混合料級配設(shè)計(jì)92-93
• 5.3 環(huán)保型瀝青混合料的制備工藝93-99
• 5.3.1 制備工藝影響因素分析93-96
• 5.3.2 制備工藝灰色關(guān)聯(lián)分析96-99
• 5.4 混合料施工工藝99-101
• 5.4.1 混合料運(yùn)輸99
• 5.4.2 混合料攤鋪99
• 5.4.3 路面壓實(shí)成型99-100
• 5.4.4 施工接縫處理100
• 5.4.5 混合料質(zhì)量檢查100-101
• 5.4.6 養(yǎng)護(hù)101
• 5.5 本章小結(jié)101-102
• 第六章 預(yù)拌-增強(qiáng)環(huán)保型瀝青混合料效益及前景分析102-112
• 6.1 環(huán)保分析102-109
• 6.1.1 節(jié)能分析102-106
• 6.1.2 減排分析106-109
• 6.2 成本分析109-110
• 6.3 成本-效益分析110-111
• 6.4 應(yīng)用前景分析111
• 6.5 本章小結(jié)111-112
• 結(jié)論與建議112-114
• 主要結(jié)論112-113
• 建議113-114
• 參考文獻(xiàn)114-119
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果119-120
• 致謝120

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1108377