季冻区硅藻土—橡胶颗粒复合改性沥青混合料路用性能及抗冻性研究

发布时间：2017-04-09 16:11

  本文关键词：季冻区硅藻土—橡胶颗粒复合改性沥青混合料路用性能及抗冻性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：季冻区硅藻土-橡胶颗粒复合改性沥青混合料路用性能及抗冻性研究季冻区冬季昼夜温差大,沥青路面的冻融破坏尤为严重,冻融循环对橡胶颗粒沥青路面的破坏是一直困扰道路工程设计的重要问题。因此,针对季冻区橡胶颗粒沥青路面抗冻性的研究具有重要的现实意义。本文依托吉林省重大科技攻关计划项目“季冻区桥梁绿色生态桥面铺装材料研究及产品开发”,主要针对除雪破冰橡胶颗粒改性沥青路面的抗冻性进行研究。为确保橡胶颗粒沥青路面在季冻区环境下的使用性能及抗冻耐久性,本文采用硅藻土对橡胶颗粒沥青路面进行改性,提出硅藻土-橡胶颗粒复合改性沥青混合料。以橡胶颗粒改性沥青混合料、硅藻土-橡胶颗粒复合改性沥青混合料及SBS-橡胶颗粒复合改性沥青混合料为研究对象,主要研究内容为:(1)根据材料特点和设计目标确定级配组成,确定硅藻土的掺加方法,对三种橡胶颗粒改性沥青混合料进行马歇尔稳定度试验,确定最佳油石比。(2)通过高温车辙试验、低温小梁弯拉试验和冻融劈裂试验对三种橡胶颗粒改性沥青混合料的路用性能进行研究;对橡胶颗粒粒径、橡胶颗粒掺量、硅藻土掺量和级配差异对橡胶颗粒颗粒沥青混合料的影响进行试验研究。(3)通过冻融劈裂试验、动态间接拉伸劲度模量试验对三种橡胶颗粒沥青混合料的抗冻性进行试验研究。研究三种橡胶颗粒沥青混合料空隙率、劈裂强度、劈裂强度损失、抗冻系数、损伤变量、动态间接拉伸劲度模量、荷载峰值和水平应力在冻融循环影响下的变化趋势。(4)对沥青混合料常见的冻融损伤预测模型进行比较,采用非等间距MGM(1,m),通过空隙率和冻融损伤变量建立三种橡胶颗粒沥青混合料冻融损伤预测模型。研究结论:确定了橡胶颗粒沥青混合料空隙率和水稳定性的主要影响因素;硅藻土可以提高橡胶颗粒沥青混合料的路用性能,对橡胶颗粒沥青混合料的抗冻性能具有改善作用;橡胶颗粒沥青混合料冻融损伤预测模型(非等间距MGM(1,m))具有良好的预测精度,可以为预测长期冻融损伤的变化趋势提供一定的参考。
【关键词】：橡胶颗粒 硅藻土 抗冻性 劈裂试验 动态间接拉伸试验
【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4-5
• ABSTRACT5-15
• 第1章 绪论15-25
• 1.1 研究背景及研究意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-21
• 1.2.1 橡胶颗粒改性沥青路面研究现状16-19
• 1.2.2 抗冻性研究现状19-21
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线21-25
• 1.3.1 本文主要研究内容21-23
• 1.3.2 本文技术路线23-25
• 第2章 改性沥青混合料级配组成设计25-37
• 2.1 试验原材料的性质25-29
• 2.1.1 沥青技术指标25-26
• 2.1.2 集料技术指标26
• 2.1.3 矿粉技术指标26-27
• 2.1.4 橡胶颗粒技术指标27-28
• 2.1.5 SBS改性沥青技术指标28
• 2.1.6 硅藻土技术指标28-29
• 2.2 级配组成的设计方法29-31
• 2.2.1 级配组成的设计方法29-30
• 2.2.2 橡胶颗粒的应用30-31
• 2.2.3 硅藻土的应用31
• 2.3 改性沥青混合料级配设计示例31-34
• 2.3.1 粗集料主骨架的设计31-32
• 2.3.2 沥青混合料其他参数的确定32-33
• 2.3.3 混合料配比组成的确定33
• 2.3.4 设计级配的确定33-34
• 2.4 确定最佳油石比34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第3章 改性沥青混合料稳定性研究37-51
• 3.1 改性沥青混合料路用性能37-43
• 3.1.1 改性沥青混合料的低温抗裂性37-39
• 3.1.2 改性沥青混合料的高温稳定性39-41
• 3.1.3 改性沥青混合料的水稳定性41-43
• 3.2 改性沥青混合料空隙率及水稳定性分析43-48
• 3.2.1 空隙率测定方法及选取43-44
• 3.2.2 橡胶颗粒粒径对混合料空隙率及水稳定性影响研究44-45
• 3.2.3 橡胶颗粒掺量对混合料空隙率及水稳定性影响研究45-46
• 3.2.4 硅藻土掺量对混合料空隙率及水稳定性的影响研究46-47
• 3.2.5 不同级配参数对混合料空隙率及水稳定性影响的研究47-48
• 3.3 本章小结48-51
• 第4章 改性沥青混合料抗冻性试验研究51-69
• 4.1 沥青混合料冻融破坏理论51-52
• 4.2 冻融试验方法的研究52-54
• 4.2.1 冻融循环的温度和时间52-53
• 4.2.2 冻融次数和性能评价指标53-54
• 4.3 橡胶颗粒混合料抗冻性的研究54-67
• 4.3.1 空隙率变化54-55
• 4.3.2 劈裂试验55-62
• 4.3.3 动态间接拉伸劲度模量试验62-67
• 4.4 本章小结67-69
• 第5章 改性沥青混合料抗冻性预测69-79
• 5.1 预测模型的选取69
• 5.2 预测模型的建模机理69-71
• 5.3 预测模型具体应用71-75
• 5.3.1 橡胶颗粒改性沥青混合料的模型建立71-73
• 5.3.2 硅藻土-橡胶颗粒复合改性沥青混合料的模型建立73-74
• 5.3.3 SBS-橡胶颗粒复合改性沥青混合料的模型建立74-75
• 5.4 预测分析75-77
• 5.5 本章小结77-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 6.1 研究主要结论79-80
• 6.2 本文主要创新点80
• 6.3 进一步研究建议80-81
• 参考文献81-87
• 作者简介87-88
• 致谢88

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