基于表面自由能沥青—石料粘附性评价方法研究

发布时间：2017-04-28 16:04

  本文关键词：基于表面自由能沥青—石料粘附性评价方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：沥青-石料粘附失效产生的病害,如松散、脱粒、麻面、坑槽等,致使沥青路面使用性能下降,危及行车安全。如何评价沥青-石料的粘附特性,在选取沥青与石料时提供参考和依据,使沥青路面使用性能和安全性最大化,具有非常重要的意义。国内外评价沥青-石料粘附性依据六种粘附机理,并衍生出诸多试验方法,如水煮法,其优点在于操作简单、速度快、费用低,可现场快速评定粘附等级,是我国工程实际上最常用的评价方法,缺点是指标不定量,实验条件难以精确掌握(如“微沸”和二次污染)。而基于表面自由能理论的躺滴法作为接触角法中评价沥青-石料粘附性的试验方法,因其操作简单、定量评价、人为误差小等特点,成为了近年来研究评价沥青-石料粘附性的热点。同时沥青混合料路用性能方面,AASHTO T283水稳定性评价方法相比于常用的沥青混合料浸水劈裂和冻融劈裂,其试验条件要求更加苛刻,与工程实际结合更加紧密。本文采用躺滴法,以甘肃省三种常用沥青和七种常用石料作为研究对象,利用水煮法、躺滴法评价沥青-石料粘附性与AASHTO T283评价沥青混合料水稳定性进行对比分析,以期得到与路用性能相关性较好的评价沥青-石料粘附性方法,并定量、细化甘肃省石料粘附等级,为选取配伍性良好的沥青、石料提供参考和依据。论文首先对试验对象(沥青和石料)进行了粘度、红外光谱、SEM、碱值、砂当量等基础试验分析,以此区分不同沥青和石料的特性;其次对影响沥青-石料粘附性的内、外因素进行分析,统一试验条件为石料15.9mm抛光度和60℃石料温度进行粘附性试验;再次对3种沥青与7种石料的21种组合进行水煮法、躺滴法沥青-石料粘附性试验,AASHTO T283沥青混合料水稳定性试验,测试、计算沥青-石料粘附等级、粘附功、冻融劈裂强度比(TSR)。结果表明,在同种沥青下,七种石料的粘附功大小依次为平凉上杨石灰岩玉石湾蛇纹岩黑山湖玄武岩东乐石灰岩永登玄武岩出卜拉沟玄武岩定西花岗岩。同种石料下,三种沥青的粘附功大小依次为克拉玛依90#SK90#≥中海油90#;最后对比粘附等级、粘附功与TSR的概率相关性,结果表明,粘附等级与TSR的线性关系决定系数R2为0.1956、0.2731、0.4793,粘附功值与TSR的决定系数R2为0.8179、0.7173、0.7996,躺滴法与路用性能具有较好的相关性。
【关键词】：表面自由能 躺滴法 沥青-石料粘附性 评价方法
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外沥青-石料评价方法10-17
• 1.2.1 沥青-石料粘附性评价方法10-16
• 1.2.2 沥青表面自由能试验方法16-17
• 1.3 研究思路与主要内容17-19
• 2 材料评价及试验方法的确定19-29
• 2.1 沥青及石料19-20
• 2.1.1 沥青19-20
• 2.1.2 石料20
• 2.2 试验方法的确定20-28
• 2.2.1 水煮法21-22
• 2.2.2 接触角滴定方法的确定22-28
• 2.2.3 水稳定性试验方法28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 材料本征参数及试验条件对粘附性影响分析29-39
• 3.1 内部因素30-31
• 3.1.1 沥青粘度30
• 3.1.2 石料碱值30-31
• 3.2 外部因素31-37
• 3.2.1 石料洁净度31-32
• 3.2.2 石料表面粗糙度32-34
• 3.2.3 石料表面试验温度34-37
• 3.3 本章小结37-39
• 4 沥青表面自由能及沥青-石料粘附功39-47
• 4.1 基础理论39-41
• 4.1.1 沥青表面自由能39-40
• 4.1.2 沥青-石料粘附功本构方程40-41
• 4.2 沥青表面自由能41-44
• 4.2.1 沥青表面自由能样品制备41-42
• 4.2.2 沥青表面自由能计算42-44
• 4.3 沥青-石料粘附功44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 沥青混合料水稳定性验证及相关性研究47-55
• 5.1 水稳定性47-50
• 5.2 概率性50-54
• 5.2.1 水煮法粘附等级与TSR相关性50-52
• 5.2.2 接触角法粘附功与TSR相关性52-54
• 5.3 本章小结54-55
• 结论55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60
• 攻读学位期间的研究成果60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺彰容;虞明玉;陈细珠;;浙江珊溪水电站沥青混凝土心墙沥青与骨料粘附性试验[J];浙江水利科技;1983年04期

2 周卫峰,原健安,戴经梁;影响粘附性的沥青性质分析[J];石油沥青;2003年03期

3 严家O;;光电分光光度法测定沥青与石料粘附性的研究[J];同济大学学报;1978年04期

4 ;科技拾贝[J];情报知识;1986年02期

5 徐克威;用光电比色法测定沥青与石料粘附性[J];公路;1998年08期

6 原健安,徐希娟;评价沥青与集料相对粘附性的方法──溶剂洗脱法[J];公路;1999年11期

7 解必德;傅香如;毛占淼;;沥青与集料粘附性的影响因素与评价方法[J];青海交通科技;2006年06期

8 刘祖愉,秦建忠,闫儒峰;剥落率法定量测定沥青与石料的粘附性[J];太原理工大学学报;1998年02期

9 范传斌,罗炼,齐文U，

本文编号：333099