【摘要】：高溫車轍以及低溫溫縮裂縫作為瀝青路面的主要病害,不僅會降低瀝青路面的使用功能和服務(wù)壽命,同時也嚴(yán)重影響著行車質(zhì)量,危及行車安全。但一直以來研究人員都沒有實現(xiàn)消除這兩種病害的目標(biāo),只能一定程度上降低兩者的負(fù)面影響。本文借鑒目前聚合物以及纖維在瀝青及瀝青混合料改性方面的成功應(yīng)用,考慮結(jié)合兩者各自的優(yōu)勢,將兩者混合后作為一種復(fù)合材料并以干拌的形式直接摻入瀝青混合料中,以期同時提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性及低溫抗裂性等路用性能。本文首先通過高溫車轍、低溫彎曲及凍融劈裂等試驗,測定了不同摻量下復(fù)合增強(qiáng)劑對瀝青混合料路用性能的改善效果,然后通過三大指標(biāo)、布氏黏度、DSR、BBR等結(jié)合料相關(guān)試驗研究其對瀝青性能的影響,通過改變礦料粒徑、制備方法等因素以研究其對瀝青混合料的影響及其規(guī)律,并進(jìn)行了瀝青混合料的單軸貫入試驗以及剪切試驗以驗證復(fù)合增強(qiáng)劑的改性規(guī)律,以此研究復(fù)合增強(qiáng)劑對瀝青及瀝青混合料的作用機(jī)理。此外,通過統(tǒng)計國內(nèi)各地區(qū)的氣候條件并借鑒瀝青的PG分級概念,對目前瀝青路面使用性能氣候分區(qū)進(jìn)行了進(jìn)一步的劃分,并對各區(qū)瀝青路面瀝青混合料高低溫性能技術(shù)要求進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整,以此得到不同氣候條件地區(qū)復(fù)合增強(qiáng)劑瀝青混合料的適宜摻量。通過一系列的室內(nèi)試驗,得到以下結(jié)論:(1)復(fù)合增強(qiáng)劑對瀝青混合料的高低溫性能以及水穩(wěn)定性均有顯著的改善效果,摻量為0.6%時,其各項性能已能滿足大部分地區(qū)的實際要求;(2)復(fù)合增強(qiáng)劑的摻入會降低瀝青的感溫性能,且隨摻量的增大而進(jìn)一步降低;(3)復(fù)合增強(qiáng)劑能顯著提高瀝青的黏度以及高溫抗變形能力,但是會對瀝青的低溫抗裂性能有一定的負(fù)面影響;(4)復(fù)合增強(qiáng)劑在AC-16型瀝青混合料中性能表現(xiàn)最佳,具體為:AC-16AC-13AC-20;(5)復(fù)合增強(qiáng)劑在SMA中亦有較好的性能表現(xiàn),說明其能在瀝青混合料中起到常規(guī)SMA中改性瀝青的作用;(6)復(fù)合增強(qiáng)劑以干拌法摻入瀝青混合料后,并沒有全部針對瀝青發(fā)揮改性作用,仍有一部分以顆粒形式存在于混合料內(nèi)部中起加筋、填充等作用對礦料產(chǎn)生作用;(7)復(fù)合增強(qiáng)劑摻入后,對瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度以及貫入強(qiáng)度有顯著提升,驗證了其對高溫性能的改善效果;(8)當(dāng)前瀝青路面性能氣候分區(qū)可借鑒SHRP研究計劃中的瀝青PG等級的概念進(jìn)行進(jìn)一步的劃分;(9)當(dāng)前規(guī)范給出的各氣候分區(qū)相應(yīng)的高低溫性能要求較低,在其基礎(chǔ)上乘以一定系數(shù)更為合理,其中動穩(wěn)定度對應(yīng)的系數(shù)為2,低溫彎曲破壞應(yīng)變的系數(shù)為1.1。
【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】：2018
【分類號】：U414
【圖文】：

第二章 試驗材料與試驗方法第二章 試驗材料及試驗方法材料增強(qiáng)劑用的材料名為復(fù)合增強(qiáng)劑，一為種新型瀝青路面添加材料，由纖維以及其他輔助成分組成。其中高分子聚合物包括聚乙烯、種回收、廢舊塑料制品，塑料制品經(jīng)過清潔、粉碎等工序后，纖維、反應(yīng)劑等混合、擠壓成型。復(fù)合增強(qiáng)劑主要呈褐色顆粒轍劑、SBS 外加劑等相比較為松散，部分呈粉末狀，其外觀如以及主要技術(shù)指標(biāo)如表 2.1 及表 2.2 所示。

19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.0 5.0 12.0 11.0 11.0 20.0 11.0 7.5 6.5 5.0 2.5 3. 5.0 14.0 11.0 22.0 14.0 9.5 7.0 5.0 3.0 3. 5.0 18.5 23.5 16.0 10.5 7.5 5.5 3.5 4. 5.0 32.5 35.5 6.5 1.5.0 3.0 3.0 1.0 2.瀝青結(jié)合料的實驗儀器及方法文關(guān)于瀝青結(jié)合料所進(jìn)行的試驗有針入度、延度、軟化點、布氏黏度、D變、BBR 低溫彎曲流變等。各項試驗具體參數(shù)及所使用儀器規(guī)格如下：1） 延度試驗度試驗所采用的試驗設(shè)備為無錫市石油儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品LYY-10A帶顯示屏瀝青延度測定儀，最大測量長度為 150cm，測量精度為 1mm，系統(tǒng)（精度為 0.1℃）、速控系統(tǒng)，試驗中拉伸速率為 5cm/min。所用試模，試模尺寸參數(shù)為規(guī)范要求，如圖 2.2 所示。本文對 15℃、10℃和 5及改性瀝青進(jìn)行了延度拉伸試驗，同一樣品，每次平行試驗不小于 3 個

圖 2.3 針入度測定儀（左）和盛樣皿（右）） 軟化點試驗點試驗所采用的設(shè)備為 WSY-025E 瀝青軟化點測定儀。測量范圍為+為 0.1℃，加熱速度為 5.0±0.5℃/min。儀器配備的的試環(huán)、支架、鋼圖 2.4 所示。試驗液體介質(zhì)為蒸餾水，文章采用環(huán)球法，根據(jù)規(guī)范 T摻量增塑劑改性瀝青的軟化點。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2788988