陶粒与沥青的粘附性及陶粒沥青混凝土级配退化问题研究

发布时间：2017-07-01 21:15

  本文关键词：陶粒与沥青的粘附性及陶粒沥青混凝土级配退化问题研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：用陶粒替代碎石成为沥青混凝土骨料,能有效节省石料资源。陶粒沥青混凝土路面具有抗滑性能好、行车平稳、舒适、噪音低、自重轻和弹性模量低等特点。陶粒与沥青的粘附性会影响陶粒沥青混凝土的水稳定性能和耐久性能。另外,由于陶粒的掺入,陶粒沥青混凝土在压实的过程中会发生集料破碎现象,从而产生级配退化,影响沥青混凝土的长期使用性能。针对上述问题,本文首先利用定量的方法评价陶粒与沥青的粘附性并分析粘附性的影响因素,而后对掺加陶粒的沥青混凝土在不同的压实功作用下的级配退化问题以及压实特性进行研究,为指导工程实践提供指导。首先,选择圆型、碎石型页岩陶粒及黏土陶粒为研究对象,选择玄武岩和花岗岩为对比对象,用光电比色法对上述五种集料分别与70#、90#基质沥青和SBS改性沥青的粘附性进行试验研究,以粘附率定量表征陶粒与沥青的粘附性；研究结果表明,各种陶粒与SBS改性沥青的粘附性最好,与90#沥青的粘附性最差；圆型陶粒与三种沥青的粘附性都较差,但优于花岗岩。其次,测定了沥青的粘度、集料的碱值和表面纹理特性,并分析了三个因素对粘附性的影响,结果表明,当集料相同时,沥青的粘度对粘附性有重要的影响,沥青的粘度越大,则与集料的粘附性就越好；当沥青种类相同时,集料表面的纹理特性对集料与沥青的粘附性有重要的影响,但碱值对粘附性的影响要大于集料表面纹理特性的影响。再次,利用马歇尔试验方法对掺加陶粒的沥青混合料进行配合比设计,得到不同陶粒掺量下的最佳油石比,并利用旋转压实仪模拟路面在施工中的压实状况,分析了陶粒沥青混凝土在不同压实功作用下的集料破碎情况,结果表明,随陶粒掺量的增加,集料的破碎程度增大,细集料含量增多；旋转压实的次数对集料的破碎程度的影响不大,旋转压实作用的初期,集料的破碎就已经完成；利用级配的分形维数表征不同陶粒掺量在不同旋转压实次数作用下,级配的变化情况,结果表明,破碎后的级配的分形维数随着旋转压实次数和陶粒掺量的增加而增大,混合料级配逐渐变细。最后,根据密实曲线分析了陶粒的掺入对沥青混凝土压实特性的影响,结果表明,随着陶粒的掺入,沥青混合料的施工和易性和抵抗永久变形的能力都呈现先增大后减小的趋势,掺量为10%的陶粒沥青混凝土的施工和易性和抗永久变形性能最好。
【关键词】：陶粒 粘附性 陶粒沥青混凝土 集料破碎 级配退化 压实特性
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 陶粒的研发生产和应用状况概述11-12
• 1.2.2 陶粒沥青混凝土综合性能的研究进展12-15
• 1.2.3 陶粒沥青混凝土在工程应用中的进展15-16
• 1.2.4 研究现状综合分析16-17
• 1.3 研究内容及技术路线17-20
• 1.3.1 研究目标17-18
• 1.3.2 研究内容18
• 1.3.3 技术路线18-20
• 第二章 原材料及其性能分析20-26
• 2.1 集料的性能及性质分析20-23
• 2.1.1 普通集料的性能及技术指标20-22
• 2.1.2 陶粒的性能及技术指标22-23
• 2.2 沥青的性能及技术指标23-24
• 2.2.1 基质沥青的性能及技术标准23-24
• 2.2.2 SBS改性沥青的性能及技术标准24
• 2.3 本章小结24-26
• 第三章 陶粒与沥青的粘附性研究26-42
• 3.1 集料与沥青的粘附性研究方法26-28
• 3.1.1 集料与沥青粘附机理26-27
• 3.1.2 沥青材料粘附性评价方法27-28
• 3.2 比色分析法基本理论28-30
• 3.2.1 朗伯-比尔定律及应用29-30
• 3.2.2 分光光度计的光学系统组成30
• 3.3 基于光电比色法的陶粒与沥青的粘附性研究30-34
• 3.3.1 光电比色法基本理论31
• 3.3.2 标准工作曲线的确定31-32
• 3.3.3 粘附性实验及结果分析32-34
• 3.4 陶粒与沥青粘附性的影响因素分析34-41
• 3.4.1 沥青的粘度试验34-35
• 3.4.2 集料碱值试验35
• 3.4.3 集料的表面纹理特性35-38
• 3.4.4 陶粒与沥青粘附性影响因素分析38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 陶粒沥青混凝土级配退化试验研究42-62
• 4.1 沥青混凝土的集料破碎现象与压实方式比较42-43
• 4.1.1 沥青混凝土集料破碎现象42-43
• 4.1.2 室内成型方式比较43
• 4.2 陶粒沥青混凝土配合比设计43-50
• 4.2.1 原材料的基本性能44-45
• 4.2.2 陶粒沥青混凝土马歇尔试验研究45-50
• 4.3 陶粒沥青混凝土在不同压实功作用下的级配退化50-56
• 4.3.1 陶粒沥青混凝土级配退化试验50-52
• 4.3.2 试验结果分析52-56
• 4.4 基于分形理论的陶粒沥青混凝土级配退化规律研究56-59
• 4.4.1 沥青混合料的级配分形理论56-57
• 4.4.2 级配分形维数计算结果及分析57-59
• 4.5 本章小结59-62
• 第五章 陶粒沥青混凝土压实特性研究62-70
• 5.1 沥青混凝土压实机理62
• 5.2 陶粒沥青混凝土的压实特性评价62-67
• 5.2.1 试验准备63-64
• 5.2.2 密实度曲线与斜率分析64-67
• 5.3 基于能量理论的压实特性分析67-69
• 5.3.1 沥青混凝土密实能量理论67-68
• 5.3.2 试验结果分析68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 6.1 本文的主要结论70-71
• 6.2 进一步研究的设想71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76

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本文编号：507507