基于DMA方法的沥青胶浆老化性能及其对铣刨系统的影响研究

发布时间：2017-07-30 15:25

  本文关键词：基于DMA方法的沥青胶浆老化性能及其对铣刨系统的影响研究

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【摘要】：如今,我国大批高速公路已经进入路面大修期,而目前大修的主要方式是铣刨除去旧路面重新加铺新路面,这将导致大量的废旧料产生。针对此现状,沥青路面再生技术将是公路发展领域的一个重要趋势,路面铣刨作为再生技术的重要一环,其机具参数的设计将是一个重要研究方向。在路面铣刨过程中常出现石料破碎的情况,铣刨机与老化后的沥青混合料接触时会发生复杂的力学行为,沥青胶浆在这个过程中起着关键的作用。本文以沥青胶浆力学性能作为出发点,通过室内老化模拟实际路面沥青的老化情况,运用动态力学分析方法(DMA)对老化后沥青胶浆的粘弹性、沥青与矿粉的界面作用及胶浆—集料的粘附性能进行研究,并通过低温弯曲试验验证了老化后沥青胶浆的变形能力,对铣刨系统参数改进进行探究。通过研究得出:老化程度越深的沥青胶浆,其粘性减小弹性增加,在30℃、40℃、50℃时,其复数剪切模量与车辙因子随着老化程度的加深先增大后减小,沥青胶浆承受变形的能力先减小后增大;在60℃时,其复数剪切模量和车辙因子随老化时间增加而增大,因此,对使用年限超过6年的路面铣刨应控制铣刨温度不超过50℃;沥青与矿粉的界面结合作用随老化加深而增强;老化胶浆的变形能力及其与集料的粘附性能随着老化时间延长而降低,导致较小的切削位移就能使胶浆断裂,因此对使用年限超过6年的路面进行铣刨时可设置较多的刀头数。
【关键词】：沥青老化 动态力学分析方法 力学性能 低温弯曲 铣刨系统
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 问题的提出及研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 沥青老化的国内外研究现状13-14
• 1.2.2 DMA方法在沥青及沥青胶浆中的应用现状14-15
• 1.2.3 关于铣刨系统的国内外研究现状15-16
• 1.3 研究内容、目的和技术路线16-20
• 1.3.1 研究内容16-18
• 1.3.2 研究目的18
• 1.3.3 技术路线18-20
• 第二章 沥青室内老化试验20-28
• 2.1 原材料基本性能20-21
• 2.1.1 沥青材料的基本性能20
• 2.1.2 矿粉填料的基本性能20-21
• 2.2 沥青室内老化21-27
• 2.2.1 沥青的自然老化21-22
• 2.2.2 沥青的室内模拟老化22
• 2.2.3 室内模拟老化和自然长期老化的对照关系22-23
• 2.2.4 RTFOT老化试验23-24
• 2.2.5 老化后沥青的常规指标试验24-25
• 2.2.6 沥青组分分析25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 沥青胶浆的制备及常规评价指标28-38
• 3.1 沥青胶浆的制备及基本性能试验28-31
• 3.1.1 沥青胶浆的制备28-29
• 3.1.2 沥青胶浆基本性能试验29-31
• 3.2 布氏粘度试验31-34
• 3.2.1 牛顿流体与非牛顿流体31-33
• 3.2.2 粘度的测定方法33
• 3.2.3 布洛克菲尔德旋转粘度计的测粘原理33-34
• 3.3 粘度试验结果34-35
• 3.4 粘度试验结果分析对比35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 基于DMA方法的沥青胶浆粘弹性研究38-68
• 4.1 DSR试验原理及设备38-42
• 4.1.1 DSR试验原理38-41
• 4.1.2 DSR试验设备41-42
• 4.2 DSR试验结果分析42-53
• 4.2.1 沥青胶浆的相位角43-46
• 4.2.2 沥青胶浆的复数剪切模量46-48
• 4.2.3 沥青胶浆的储存模量和损失模量48-51
• 4.2.4 沥青胶浆高温性能51-53
• 4.3 沥青粘弹参数的拟合53-58
• 4.4 沥青-矿粉界面结合作用分析58-65
• 4.4.1 沥青-矿粉界面交互作用评价指标58-61
• 4.4.2 沥青-矿粉界面参数分析61-65
• 4.5 沥青胶浆粘弹性对铣刨机设计和施工的影响65-66
• 4.6 本章小结66-68
• 第五章 基于DMA方法的胶浆-集料界面粘附性研究68-80
• 5.1 试验方案68-70
• 5.1.1 原材料制备68-69
• 5.1.2 测试设备69-70
• 5.1.3 试验原理70
• 5.2 胶浆-集料界面粘附性基本理论70-71
• 5.3 DMA拉伸试验分析71-77
• 5.3.1 DMA试验加载模式71-72
• 5.3.2 胶浆-集料拉伸试验结果与分析72-77
• 5.4 沥青胶浆-集料粘附性对铣刨机设计和施工的影响77-78
• 5.5 本章小结78-80
• 第六章 沥青胶浆变形能力研究80-90
• 6.1 低温弯曲试验简介81-85
• 6.1.1 试验设备81-82
• 6.1.2 试样制作方法与步骤82-83
• 6.1.3 试验步骤83
• 6.1.4 数据处理83-85
• 6.2 低温弯曲试验结果分析85-88
• 6.3 本章小结88-90
• 结论与展望90-93
• 结论90-91
• 展望91-93
• 参考文献93-97
• 致谢97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：594935