高粘弹沥青结合料的高温性能研究

发布时间：2017-08-19 00:15

  本文关键词：高粘弹沥青结合料的高温性能研究

  更多相关文章： 高速公路 相位角 复数剪切模量 车辙因子

【摘要】：近年来,随着国民经济的增长,交通量和交通荷载逐年增加,造成我国许多沥青路面通车后不久就出现一系列病害。调查结果表明,高速公路最严重的损坏形式是高温车辙破坏,世界上高速公路的维修养护费用约80%是用来处理车辙病害。车辙的产生不仅严重影响沥青路面的使用性能、缩短使用寿命、造成维修养护周期缩短、增加维修养护成本、降低运营效率,而且对驾驶员的安全造成了极大的隐患。因此,如何减少沥青路面病害、提高路面的性能、延长路面的使用寿命、减少养护维修成本,对沥青路面用粘结材料的性能提出了更高的要求。SHRP研究表明:沥青结合料提供了40%的抗车辙能力,因此,研究沥青材料的性能有助于寻找改善沥青混合料抵抗病害能力的技术措施,从而提出了使用高粘弹沥青结合料改善沥青路面高温性能的技术措施,并成为国内外的主要发展方向。本文在前人研究的基础上,以市售结合料A、结合料B和结合料C为基本材料,通过添加高粘弹性改性聚合物颗粒添加剂制得三种相对具有较好粘弹特性的结合料,分别为1#高粘弹沥青结合料、2#高粘弹沥青结合料和3#高粘弹沥青结合料,共六种结合料。利用SHRP动态剪切流变仪,分别对六种原样结合料样品和六种原样结合料经过RTFOT短期老化模拟试验的残留物进行试验,研究其相位角、复数剪切模量、车辙因子等一系列性能指标的变化规律,并同时对六种沥青结合料在原样状态、RTFOT短期老化以及PAV长期老化状态下试验,测定其三大指标、针入度指数、旋转粘度等指标,研究各材料的高温性能和指标间的关系,最终评价高粘弹沥青结合料的高温性能。结果表明三种高粘弹沥青结合料相对三种基质沥青而言,其针入度都有不同程度的降低,针入度指数、软化点、延度、弹性恢复、粘度以及抵抗动态剪切流变性能都有不同程度的提高,老化后六种沥青结合料的高温性能也同样有不同程度的提高。通过建立六种沥青结合料抗车辙因子(y)和温度(x)之间的函数关系,求得当车辙因子为1kPa时的临界温度,结果表明结合料B加入高粘弹性改性聚合物粒状添加剂后的临界温度最高,从而说明其高温稳定性最好。以1#高粘弹沥青结合料为例,对其不同状态下的车辙因子和温度之间的关系进行回归分析,建立回归方程、确定回归系数,结果表明抗车辙因子和温度之间具有很好的相关性,通过相关研究,从而为实际工程中粘结材料的选用提供技术指导。
【关键词】：高速公路 相位角 复数剪切模量 车辙因子
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 问题的提出及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 主要研究内容及技术路线12-15
• 1.3.1 主要研究内容12-13
• 1.3.2 研究技术路线图13-15
• 第二章 原材料性能检测15-18
• 2.1 结合料性能检测15-16
• 2.2 高粘弹性改性聚合物粒状添加剂性能检测16
• 2.3 高粘弹沥青结合料的制备工艺16-17
• 2.4 本章小结17-18
• 第三章 高粘弹沥青结合料的高温性能指标研究18-46
• 3.1 高粘弹沥青结合料的高温性能研究概况18-19
• 3.2 高粘弹沥青结合料的基本性能指标检测19-44
• 3.2.1 针入度19-20
• 3.2.2 延度20-22
• 3.2.3 软化点22-23
• 3.2.4 弹性恢复23-24
• 3.2.5 旋转粘度24-28
• 3.2.6 动态剪切流变性能28-44
• 3.3 本章小结44-46
• 第四章 老化对高粘弹沥青结合料高温性能的影响研究46-68
• 4.1 沥青结合料的老化研究概况46-47
• 4.2 老化试验简介47-51
• 4.2.1 RTFOT老化试验47-49
• 4.2.2 PAV老化试验49-51
• 4.3 老化对沥青常规指标的影响研究51-55
• 4.3.1 针入度52-53
• 4.3.2 针入度指数53
• 4.3.3 延度53-54
• 4.3.4 软化点54-55
• 4.3.5 总结55
• 4.4 老化对高粘弹沥青结合料粘度的影响研究55-58
• 4.5 RTFOT老化对沥青结合料DSR性能指标的影响研究58-66
• 4.6 本章小结66-68
• 第五章 结论与建议68-71
• 5.1 结论68-69
• 5.2 待解决的问题及建议69-71
• 5.2.1 待解决的问题69
• 5.2.2 建议69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 在校期间发表论文及参与科研项目75

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本文编号：697571