【摘要】：目前瀝青路面廣泛地應(yīng)用在高速公路及機場等公共基礎(chǔ)設(shè)施,而瀝青老化是影響瀝青路面使用壽命的主要原因。由于目前瀝青老化方法局限在單影響因素和瀝青膠結(jié)料,這與實際路面瀝青混合料在多因素氣候綜合影響下的老化有著明顯差異。本課題著重研究了在全氣候老化環(huán)境下,老化時間和瀝青混合料類型對瀝青混合料中老化瀝青的性能影響。設(shè)計了AC-13和SMA-13兩種瀝青混合料級配,分別成型馬歇爾試件和車轍試件,放入全氣候老化箱中,老化時間設(shè)定為0h、1000h、2000h、3000h。分別取出達到老化時間的瀝青混合料對其進行抽提、蒸餾提取瀝青混合料中的老化瀝青。通過對老化瀝青的粘度指標、動態(tài)剪切流變(DSR)性能的研究來探討全氣候老化瀝青的宏觀性能的變化規(guī)律;利用紅外光譜(IR)研究在全氣候環(huán)境因素和混合料因素下,瀝青老化前后特征官能團的變化;用目前最先進的原子力顯微鏡技術(shù)(AFM)來探討老化瀝青微觀形貌(Height Sensor)、微觀粘性力(Adhesion)以及模量(Modulus)等微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。從宏觀和微觀的角度共同揭示瀝青混合料中瀝青在全氣候環(huán)境因素作用下的老化規(guī)律。宏觀性能方面,在全氣候因素老化影響下,瀝青混合料老化1000h、2000h、3000h后的瀝青粘度逐漸增加,DSR的車轍因子逐漸增加。AC-13和SMA-13瀝青混合料中老化瀝青的粘度隨著老化時間變化區(qū)別不大;但是隨著老化時間的增加,同樣的老化時間下,AC-13瀝青混合料中老化瀝青的抗車轍因子明顯大于SMA-13瀝青混合料中的老化瀝青。微觀性能方面,全氣候老化瀝青混合料中,紅外結(jié)果表明:1、隨著老化時間增加,AC-13與SMA-13混合料中瀝青均產(chǎn)生一定程度的吸氧反應(yīng),AC-13瀝青混合料的吸氧反應(yīng)較SMA-13更為強烈。2、AC-13混合料中SBS改性劑的分解速度比SMA-13混合料中的更加迅速。3、相比AC-13瀝青混合料,SMA-13瀝青混合料抗老化能力更好。原子力顯微鏡結(jié)果表明:1、AC-13與SMA-13瀝青混合料中瀝青形貌粗糙度隨著老化時間的增加而逐漸降低。2、AC-13與SMA-13瀝青混合料中瀝青形貌高度隨著老化時間增加逐漸降低,趨于“扁平化”,“蜂狀”結(jié)構(gòu)區(qū)域形貌高度總體比非“蜂狀”結(jié)構(gòu)區(qū)域的要高。3、AC-13與SMA-13瀝青混合料中瀝青微觀粘性力和模量隨著老化時間的增加均出現(xiàn)先減小后增加的趨勢,老化3000h瀝青的粘性力與模量顯著增加,“蜂狀”結(jié)構(gòu)區(qū)域的微觀粘性力和模量均比非“蜂狀”結(jié)構(gòu)區(qū)域的要大。
【圖文】：

蘇州科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 際瀝青混合料路面中的瀝青老化程度比為了更好地模擬實際瀝青路面長期對全氣候長期作用（即，熱、氧、光、水青老化機理進行研究。美國材料與試驗Materials ：ASTM）制定了瀝青材料的4798-2008），，該試驗考慮了熱、光和水對環(huán)境多因素作用下瀝青混合料中瀝青加曬、雨淋、紫外線等多因素氣候環(huán)境對瀝料的老化試驗方法可以比在單一環(huán)境因際瀝青路面老化狀態(tài)。

標、密度、旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱等試驗按照《公路工程TJ052-2011）中的相關(guān)實驗步驟進行操作；集料工程集料試驗規(guī)程》（JTG442-2005）進行；混合料青混合料試驗規(guī)程》（JTGE20-2011）。試驗變儀（DSR）試驗測得全氣候老化不同時間瀝青樣品在不同老化和相位角。變儀(DSR)屬于平板式流變儀，儀器外觀見圖 青試樣被置于平行金屬板之間，以一定速率旋轉(zhuǎn)量 G*，表征其粘彈性質(zhì)。它由彈性(可恢復(fù))區(qū)域成；δ 是彈性和粘性變形數(shù)量的相對指標，δ 越 2.5。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE626.86

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