發(fā)布時間：2020-05-21 04:21

【摘要】：砂粒式瀝青混合料在路面抗滑磨耗層、下封層、橋面防水層中得到了越來越多的應(yīng)用。如何準(zhǔn)確地分析不同集料類型(玄武巖、安山巖和鋼渣)和不同環(huán)境(未處理、紫外老化和水損害)條件下砂粒式瀝青混合料的動態(tài)力學(xué)和界面粘附性能已成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點科學(xué)問題。本文采用實驗和模擬相結(jié)合的方法,研究了集料類型、溫度、紫外老化、水損害等因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)力學(xué)性能和界面粘附性能的影響規(guī)律,揭示了砂粒式瀝青混合料動態(tài)力學(xué)性能和界面粘附性能之間的相關(guān)性,研究成果對于砂粒式瀝青混合料的研究及應(yīng)用具有重要的學(xué)術(shù)意義和實用價值。首先,采用動態(tài)熱機(jī)械分析儀和萬能材料測試系統(tǒng)研究了集料類型、溫度、紫外老化、水損害等因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)模量的影響,利用統(tǒng)計學(xué)模型對混合料動態(tài)模量的影響因素進(jìn)行深入分析,同時對比了間接拉伸動態(tài)模量和三點彎曲動態(tài)模量,分析了不同動態(tài)模量測試方法的差異性程度。結(jié)果表明:各因素對砂粒式瀝青混合料動態(tài)模量影響順序為環(huán)境溫度頻率集料類型;間接拉伸和三點彎曲動態(tài)模量具有很好的相關(guān)性。其次,采用熒光顯微鏡、三維景深顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能譜分析等微觀形貌分析技術(shù)對瀝青砂漿及砂粒式瀝青混合料的界面形貌進(jìn)行了分析,同時通過細(xì)集料吸附瀝青實驗和瀝青-集料粘附功測試對砂粒式瀝青混合料的粘附性能進(jìn)行了驗證。形貌分析結(jié)果顯示:玄武巖瀝青混合料斷裂面瀝青與集料接觸界面所占比例較大,斷裂面裸露較少玄武巖,界面粘附性能由粘聚失效主導(dǎo);鋼渣瀝青混合料斷裂面瀝青所占比例較大,瀝青-鋼渣之間粘結(jié)緊密,界面粘附性能由粘聚失效主導(dǎo);安山巖瀝青混合料斷裂面由裸露集料和砂漿相間組成,因此其界面粘附性能由粘附失效和粘聚失效共同主導(dǎo)。最后,以瀝青組分和集料物相組成分析為基礎(chǔ),利用Materials Studio軟件建立砂粒式瀝青混合料界面模型,探討瀝青-集料的界面粘附能、瀝青在混合料界面的擴(kuò)散、瀝青-集料的界面失效形式以及砂粒式瀝青混合料界面粘附的機(jī)理。結(jié)果表明:鋼渣瀝青混合料的界面能大于玄武巖和安山巖瀝青混合料的界面能;紫外老化和水損害都會降低砂粒式瀝青混合料的界面能,加劇粘附失效,且水損害對瀝青混合料粘附性的損害程度更嚴(yán)重;混合料的馬歇爾穩(wěn)定度、斷裂能、界面形貌、界面能之間存在較好的相關(guān)性。
【圖文】：

用填料為石灰石礦粉，無團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象，親水系數(shù)為0.8，塑性指數(shù)表 2-5 填料試驗結(jié)果試驗項目 試驗結(jié)果 技術(shù)要求 試驗表觀相對密度 2.708 ≥2.5 T0含水量(%) 0.25 ≤1 T0范圍<0.6mm100100T0<0.15mm99.690-100樣品制備研究采用砂粒式瀝青混合料的級配設(shè)計理念，分別選取最大 的玄武巖、鋼渣和安山巖三種不同類型集料。為了實驗結(jié)果的可、鋼渣和安山巖的合成級配一致。合成級配曲線如圖 2-1。

槽中恒溫 2h，得到水損害瀝青砂漿。圓柱體和長方體試件采用硅橡膠和 PU 模具澆鑄成型。為保證瀝青砂漿形狀，成型后砂漿在低溫下（-5°C）保存。采用馬歇爾電動雙面擊實 75 次，，制備玄武巖、鋼渣和安山巖三種砂粒式瀝青混合料樣品。玄武巖和安山巖瀝青混合料的油石比確定為 7.5；鋼渣瀝青混合料油石比確定為 8.5，主要原因是鋼渣表面多孔，凹凸不平，比表面積較大，極易吸收瀝青。a b c
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE626.86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2673726