水泥橡胶综合改性沥青混合料水稳定性研究
发布时间:2018-01-09 02:23
本文关键词:水泥橡胶综合改性沥青混合料水稳定性研究 出处:《重庆交通大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:由于沥青混合料水稳定性不足而引起的水损害是沥青路面的一种主要的早期破坏形式。在沥青混合料中掺入水泥能提高沥青与集料的黏附性,改善沥青混合料的水稳定性。橡胶沥青混合料依靠其优异的性能、环保的特点在国内外得到广泛的应用。而水泥橡胶综合改性沥青混合料作为一种新型的路面材料,具有良好的路用性能。本文通过室内试验研究和有限元数值模拟,对水泥橡胶综合改性沥青混合料水稳定性进行研究。 第一部分,通过对橡胶粉和SBS复合改性沥青制备工艺和沥青路用性能试验研究,得出橡胶粉/SBS复合改性沥青最佳制备工艺和材料参数:先内掺16%的20目橡胶粉,剪切30min,剪切速度控制在4000-5000r/min,再内掺2%的SBS,剪切30min,搅拌发育30min,整个过程温度控制在180~200℃。 第二部分,使用水泥作为抗剥落剂替代矿粉掺入橡胶改性沥青混合料,通过浸水飞散试验、浸水车辙试验和沥青混合料水稳定性全程评价法评价不同水泥掺量的不同级配的水泥橡胶综合改性沥青混合料的水稳定性。试验结果表明,水泥能有效的改善橡胶改性沥青混合料的水稳定性,并在越为苛刻的水环境中,改善效果越显著,并推荐水泥橡胶综合改性沥青混合料RAC-13水泥替代矿粉量为30%~60%。 第三部分,将水环境下的沥青路面结构视成理想的饱和流固两相多孔介质。基于多孔介质理论和层状弹性体力学理论,应用ADINA有限元软件对移动荷载作用下的饱和沥青路面进行数值模拟,对比分析水泥橡胶综合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料两种材料的沥青路面结构在移动荷载作用下的结构体内部的动力响应。计算结果分析表明,水泥橡胶综合改性沥青混合料的沥青路面结构内部具有更低的孔隙水压力,,较低的竖向位移,具有较好的抗变形能力,而竖向应力相差甚小。
[Abstract]:Due to the water stability of asphalt mixture and insufficient water damage caused by asphalt pavement is a main form. To improve the adhesion of the early damage of asphalt and aggregate to cement in asphalt mixture, improve the water stability of asphalt mixture. The rubber asphalt mixture on its excellent performance, the characteristics of environmental protection widely used at home and abroad. And the cement rubber modified asphalt mixture is a new pavement material, has good road performance. Through laboratory test and finite element numerical simulation of rubber cement comprehensive study on water stability of asphalt mixture.
The first part, through to the rubber powder and SBS composite modified asphalt performance test research of preparation process and the rubber powder asphalt, /SBS modified asphalt preparation process and material parameters of the best system: 20 mesh rubber powder, first with 16% shear 30min, shear speed control in 4000-5000r /min, and then adding 2% SBS, stirring shear 30min, development of 30min, the whole process of temperature control in 180 ~ 200 degrees.
The second part, using cement as anti stripping agent instead of powder mixing with rubber modified asphalt mixture, through immersion stripping test, water stability of rubber cement with different grading composite modified asphalt mixture immersion rutting test and water stability of asphalt mixture in the whole evaluation method to evaluate the different cement content. The test results show that cement to improve the effective water stability of rubber modified asphalt mixture, and the more stringent water environment, improve the effect is more significant, and recommend the cement rubber modified asphalt RAC-13 mixture of cement powder to replace the volume of 30% to 60%.
The third part, the asphalt pavement structure under water environment as an ideal saturated fluid solid two-phase porous media theory. The theory of porous media and layered elastomer based on finite element software ADINA is applied to numerical simulation of Saturated Asphalt Pavement under moving load, the contrastive analysis of rubber modified asphalt cement pavement structure of asphalt mixture material and SBS modified asphalt mixture of the two materials under moving load inside the structure dynamic response. The results show that the pore water pressure of the inner structure of asphalt pavement of cement rubber modified asphalt mixture has lower vertical displacement, low, has good resistance to deformation ability, and the vertical stress is very small.
【学位授予单位】:重庆交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U414
【参考文献】
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本文编号:1399641
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