伴隨著科技的日新月異,道路是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的動(dòng)脈,老化是道路使用中無法避免且對(duì)路面壽命會(huì)產(chǎn)生重大影響的問題。瀝青路面在服務(wù)階段內(nèi)受到很多外部環(huán)境因素的作用使瀝青混合料的性能變得較差,瀝青混合料抵抗這些因素的作用保持其路用性能的能力就是抗老化性。老化時(shí)時(shí)刻刻在發(fā)生,是一個(gè)漫長(zhǎng)且復(fù)雜的過程,發(fā)生在瀝青混合料的拌和、碾壓和攤鋪成型階段的是短期老化,在路面成型冷卻至常溫并投入使用之后就開始長(zhǎng)期老化階段。本文就是以老化為前提對(duì)瀝青混合料的性能進(jìn)行試驗(yàn)研究分析。結(jié)合國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究和實(shí)際情況,本文選擇70號(hào)基質(zhì)瀝青和穩(wěn)定型橡膠瀝青兩種瀝青,選用AC-20級(jí)配模擬路面的上面層和下面層,選擇SMA-13級(jí)配用來模擬中面層,按照規(guī)范進(jìn)行篩分、配合比設(shè)計(jì)以及計(jì)算最佳油石比,使用得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀝青混合料試驗(yàn)。為使室內(nèi)模擬瀝青混合料老化盡可能的接近實(shí)際路面的老化狀態(tài),本文選擇烘箱加熱法進(jìn)行短期老化試驗(yàn),長(zhǎng)期老化選擇延時(shí)烘箱老化法。對(duì)瀝青混合料進(jìn)行不同程度的老化,短期老化選擇2h、4h和8h,長(zhǎng)期老化選擇5d,將經(jīng)上述條件老化后的瀝青混合料與未老化時(shí)的瀝青混合料的性能進(jìn)行對(duì)比。評(píng)價(jià)瀝青混合料的性能從兩大方面入手,路用性能和力學(xué)性能。本文參考大量論文、期刊和書籍之后,路用性能從高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能四類性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。高溫穩(wěn)定性選擇高溫車轍試驗(yàn)方法,評(píng)價(jià)指標(biāo)為動(dòng)穩(wěn)定度;低溫抗裂性選擇低溫彎曲蠕變?cè)囼?yàn)方法,評(píng)價(jià)指標(biāo)為低溫彎曲微應(yīng)變;水穩(wěn)定性選擇浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn),評(píng)價(jià)指標(biāo)為馬歇爾殘留穩(wěn)定度比和凍融劈裂強(qiáng)度比;疲勞性能選擇四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn),評(píng)價(jià)指標(biāo)為疲勞壽命。而力學(xué)性能通過幾種力學(xué)性能試驗(yàn)方法的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比后選擇動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)方法。按試驗(yàn)規(guī)程分別對(duì)兩種瀝青混合料的五種老化程度進(jìn)行性能試驗(yàn)之后,得出以下結(jié)論:高溫穩(wěn)定性隨老化程度的加深而提高,長(zhǎng)期老化的增幅沒有短期老化大;低溫抗裂性在短期老化初期下降較快,長(zhǎng)期老化時(shí)下降較慢,但是總體低溫抗裂性隨老化時(shí)間增大而降低;水穩(wěn)定性也是隨老化程度均有所下降,但長(zhǎng)期老化的降幅沒有短期老化大;疲勞性能隨老化作用的發(fā)生,疲勞壽命急劇下降;在控制變量相同的條件下,動(dòng)態(tài)模量隨著瀝青混合料老化程度的加深而增加,長(zhǎng)期老化后的動(dòng)態(tài)模量是最高的,且增速與短期老化相比也比較顯著。因此,為了延長(zhǎng)瀝青路面的服務(wù)年限和使用壽命,應(yīng)當(dāng)通過控制影響瀝青混合料老化作用的關(guān)鍵因素,盡量延緩瀝青混合料的老化,以提高瀝青道路的舒適度并減少路面養(yǎng)護(hù)成本。
【學(xué)位單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文phalt Rubber）作為新產(chǎn)生的改性瀝青混合料，其屬備形成的膠粉（如圖 3.1）充當(dāng)基礎(chǔ)的改性劑，并與到基質(zhì)瀝青中，在 180℃以上的持續(xù)高溫環(huán)境下，物理溶脹和化學(xué)反應(yīng)后形成的性能穩(wěn)定的新型路面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了更為理想的使用壽命；因其性能有著顯著的提升，因此養(yǎng)護(hù)開支也有著約和成本的降低。重復(fù)運(yùn)用廢輪胎，有著較為理想

橡膠改性瀝青圖 3.2 橡膠瀝青制備流程圖試驗(yàn)用到的橡膠瀝青由 70 號(hào)基質(zhì)瀝青和橡膠改性劑混合制成，改性劑是由定劑等混合而成，依靠特定的工藝從而獲得穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)[38]。在實(shí)際的確保橡膠粉可實(shí)現(xiàn)有效溶脹的基礎(chǔ)上，需要確保橡膠粉實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的脫硫以實(shí)際的攪拌時(shí)間以及溫度作為制備程序的重中之重。根據(jù)美國(guó)的研究工℃作為橡膠瀝青最為理想的溫度區(qū)間，若是期望實(shí)現(xiàn)理想的反應(yīng)，橡膠瀝要持續(xù)反應(yīng) 45 min 以上[39]。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，本次試驗(yàn)選用實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)過脫硫處理的速溶廢舊輪胎橡膠粉。制備過程中，將 70 號(hào)瀝青提后加入橡膠粉，180℃環(huán)境中高速剪切 60 min，隨后增添穩(wěn)定劑。實(shí)驗(yàn)室如圖 3.3 所示。

AC-20 設(shè)計(jì)級(jí)配篩孔尺寸 26.5 19 16 13.2 9.5 4.74 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075規(guī)范上限 100 100 92 80 72 56 44 33 24 17 13 7規(guī)范下限 100 90 78 62 50 26 16 12 8 5 4 3設(shè)計(jì)級(jí)配 100 96.3 88.3 76.5 62.8 37.8 25.2 17.9 12.8 9.2 6.9 5.6表3.11 SMA-13設(shè)計(jì)級(jí)配表SMA-13 設(shè)計(jì)級(jí)配篩孔尺寸 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075規(guī)范上限 100 100 75 34 26 24 20 16 15 12規(guī)范下限 100 90 50 20 15 14 12 10 9 8設(shè)計(jì)級(jí)配 99.7 96.5 65.6 27.9 21.1 18.3 15.9 14.3 12.7 11.1得到級(jí)配曲線如圖 3.4 和圖 3.5 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2885125