MAC改性沥青SMA混合料配合比设计及其温铺性能研究

发布时间：2017-06-08 04:04

  本文关键词：MAC改性沥青SMA混合料配合比设计及其温铺性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着交通量的增长、车辆大型化及重载车辆比例不断增大,沥青路面加速损坏,对路面混合料提出了更高的要求。沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)因其优良的抗变形能力和耐久性能,在高等级路面上得到广泛应用。MAC是“多级沥青结合料”(Multigrade Asphalt Cement)的英文缩写,是一种新型的化学改性沥青,又称为凝胶改性沥青。MAC改性沥青性价比较高,具有良好的高温粘度和高温稳定性,适于在SMA中应用。目前针对MAC改性沥青混合料的研究表明,在拌合及压实过程中需要保证MAC改性沥青混合料温度始终较高,否则容易出现施工质量问题,这对施工过程的控制提出来更高的要求。为了延长MAC改性沥青混合料的施工阶段,保证施工质量,有必要对MAC改性沥青混合料温铺性能进行研究。本文通过对MAC改性剂与SBS改性剂对沥青的改性效果进行对比分析,发现MAC改性剂的增粘效果优于SBS改性剂。APTL103温拌剂能够有效降低沥青的表面张力,实现沥青混合料降温拌和与摊铺。通过对三组不同级配的SMA混合料进行马歇尔试验设计,确定混合料最佳级配为粗线级配,最佳沥青用量为5.9%,混合料配合比为10-15mm粗集料:5-10 mm粗集料:机制砂:矿粉:木质素纤维=39:39:12:10:0.3。分别在180℃、165℃及150℃条件下击实成型MAC改性沥青SMA混合料试件,对掺加沥青用量5%的APTL103温拌剂沥青混合料温铺性能进行分析。结果表明发现随着温度的降低,掺加APTL103温拌剂的MAC改性沥青SMA混合料的毛体积密度呈降低趋势,矿料间隙率呈升高趋势,混合料的沥青饱和度逐渐降低,稳定度随着击实温度的降低呈减少的趋势,混合料的流值呈增加的趋势。通过分析掺加APTL103温拌剂的MAC改性沥青SMA混合料不同击实温度下的力学指标,180℃、165℃及150℃温度下击实试件力学指标均满足规范要求。通过车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及疲劳试验来分析温拌剂对MAC改性沥青SMA混合料试件的高温稳定性能、低温抗裂性能、水稳定性能以及疲劳性能的影响规律。通过对在180℃、165℃和150℃温度击实的沥青混合料试件进行车辙试验、小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验以及疲劳试验,评价MAC改性沥青SMA混合料在不同击实温度时的路用性能。结果表明,随着击实温度的降低,混合料抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳定性能以及疲劳性能均有所下降。这是因为随着成型温度的降低,沥青与集料之间粘结力减小,裹覆不充分,从而使得整体路用性能下降。但是通过与现行规范中相关规定相比,三种成型温度得到试件试验结果均满足规范要求。MAC改性沥青SMA混合料应用于济南市国道104维修工程中,通过配合比设计确定了集料级配曲线及沥青用量。对实体工程施工质量检测结果表明:试验路段施工质量满足现行施工规范要求,应用效果良好。
【关键词】：MAC改性沥青 SMA APTL103 配合比设计 温铺性能
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-18
• 1.2.1 MAC改性沥青12-15
• 1.2.2 SMA混合料15-16
• 1.2.3 温拌沥青混合料16-18
• 1.3 主要研究内容与技术路线18-20
• 1.3.1 主要研究内容18
• 1.3.2 技术路线18-20
• 第2章 MAC改性沥青SMA混合料配合比设计20-37
• 2.1 原材料的基本性能20-26
• 2.1.1 粗集料与细集料20-24
• 2.1.2 填料24-25
• 2.1.3 稳定剂25-26
• 2.2 MAC改性剂对基质沥青性能的影响26-28
• 2.2.1 MAC改性剂技术性质及其改性机理27-28
• 2.2.2 MAC改性剂对基质沥青性能的影响28
• 2.3 APTL103温拌剂对MAC改性沥青性能的影响28-30
• 2.3.1 APTL103表面活性剂基本技术指标29
• 2.3.2 APTL103表面活性剂对MAC改性沥青性能的影响29-30
• 2.4 SMA的配合比设计30-36
• 2.4.1 设计3组不同矿料的初试级配31
• 2.4.2 级配选择和最佳沥青用量的确定31-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 MAC改性沥青SMA混合料击实性能研究37-45
• 3.1 试验材料准备37-38
• 3.1.1 筛料37
• 3.1.2 洗料37-38
• 3.1.3 试验前准备工作38
• 3.2 试件制备38-40
• 3.2.1 混合料的拌合38-39
• 3.2.2 马歇尔标准击实法成型39-40
• 3.3 马歇尔试件性能与击实温度的关系40-44
• 3.3.1 体积指标与击实温度的关系40-43
• 3.3.2 稳定度、流值与击实温度的关系43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 MAC改性沥青SMA混合料路用性能研究45-65
• 4.1 高温稳定性能分析45-47
• 4.2 低温抗裂性能分析47-50
• 4.3 水稳定性能分析50-54
• 4.3.1 浸水马歇尔试验50-52
• 4.3.2 冻融劈裂试验52-54
• 4.4 抗疲劳性能分析54-57
• 4.5 MAC改性沥青SMA混合料热拌温铺工程应用57-64
• 4.5.1 生产配合比设计57-59
• 4.5.2 施工过程及质量检测59-64
• 4.6 本章小结64-65
• 第5章 结论与展望65-67
• 5.1 结论65-66
• 5.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 作者简介70-71
• 致谢71

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本文编号：431283