抗剥落剂对季节性冻土区沥青混合料路用性能的研究

发布时间：2019-11-23 14:09

【摘要】：我国现阶段正在重点开展公路基础建设,沥青路面由于整体性良好、施工简明快速、行车舒适度高等优点,越来越受到各国政府的青睐。然而由于日益加剧的交通荷载、环境气候、降雨等各方面原因,沥青路面渐渐出现了各种破坏。在我国西北季冻区,沥青路面的破坏以水损害最为严重,所以采取有效措施提高沥青路面抗水损害能力,对季冻区沥青路面路用性能研究有十分重要的影响。本文依托甘肃省科技支撑项目(1504GKCA031)进行了在不掺加抗剥落剂和掺加消石灰、水泥、及橡胶粉情况下沥青混合料路用性能研究。研究以连续密级配AC-13和AC-16型沥青混合料为对象,主要进行以下研究:对试验所用原材料进行检验,以保证都可以符合规范要求,选择AC-13和AC-16型沥青混合料,展开混合料级配设计,确定它们的基质沥青混合料各自对应的最佳油石比;选择消石灰、水泥、橡胶粉作为外加剂,通过对沥青混合料进行马歇尔试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验确定AC-13和AC-16型沥青混合料三种抗剥落剂的最佳掺量;采用高温稳定性试验、冻融劈裂试验、浸水马歇尔试验、多次冻融循环试验和低温抗裂性试验等,进行掺加不同剂量消石灰、水泥及橡胶粉的路用性能验证。试验结果表明:橡胶粉最佳掺量20%,消石灰最佳掺量1%,水泥最佳掺量2%;AC-13沥青混合料,消石灰对应的最佳沥青用量5.2%,水泥对应的最佳沥青用量5.3%,橡胶粉对应的最佳沥青用量7.1%;AC-16沥青混合料,消石灰对应的最佳沥青用量4.6%,水泥对应的最佳沥青用量4.8%,橡胶粉对应的最佳沥青用量6.4%;掺加三类抗剥落剂后沥青混合料的各项指标都有提高,掺加消石灰、水泥的沥青混合料TSR提高6%左右,掺加橡胶粉的沥青混合料TSR提高16%以上;掺加消石灰、水泥的沥青混合料DS提高约1500次/mm,掺加橡胶粉的沥青混合料DS提高约3400次/mm;掺加消石灰、水泥、橡胶粉的沥青混合料最大弯拉应变显著提高,经过多次冻融循环后,掺加消石灰、水泥、橡胶粉的沥青混合料劈裂强度均满足规范要求;掺加消石灰、水泥、橡胶粉的沥青混合料浸水残留稳定度提高7.1%—19.1%,三类抗剥落剂皆能够提高沥青路面路用性能,橡胶粉最佳,消石灰次之,水泥略差。从提高水损害能力、经济性、适用性、及推广难易度等方面对比三类抗剥落剂的优缺点,确定适合我国西北季冻区的抗剥落剂,为实际施工提供理论研究和技术支持。
【图文】：

图 2.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）测试仪图 2.2 基质沥青 FTIR 测试结果和矿粉73786901914122615381851063137516871902212524283721492461277420862398261039232353547386030723384369639波数（cm-1）

（a）成型车辙板 （b）车辙试验图 3.4 沥青混合料车辙试验2.试验结果分析与讨论采用车辙试验方法，分别进行 AC-13 和 AC-16 型沥青混合料，，在不掺加外加量 1%消石灰和掺量 2%水泥的车辙试验，动稳定度试验结果见表 3.4。表 3.4 分别掺加消石灰、水泥后沥青混合料的动稳定度混合料 动稳定度/次/mm平均值/次/mm规范值/次/mmAC-13不掺加 1021 1211 969 1067 "g8001%消石灰 3142 3006 2687 2945 "g8002%水泥 3117 2983 2591 2897 "g800AC-16不掺加 819 804.7 932.6 852.1 "g8001%消石灰 1946.8 2007.3 2361.8 2105.3 "g800
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U414

【参考文献】

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本文编号：2564993