寒冷地区橡胶沥青混凝土路用性能研究

发布时间：2017-10-02 10:26

  本文关键词：寒冷地区橡胶沥青混凝土路用性能研究

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【摘要】：橡胶改性沥青是目前常用的改性沥青之一,通过对废旧橡胶轮胎进行处理得到不同粒径大小的橡胶颗粒,将其掺入到沥青混凝土中不仅可有效改善沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性以及耐久性能,而且为废旧橡胶轮胎的回收利用提供了一条有效途径,具有重要的环保价值与社会经济效益。虽然已有研究对橡胶粉改性沥青性能进行了相关研究,但是对于橡胶粉改性沥青性能的影响因素及其混合料性能评价还没有形成统一的认识。为了更加清晰的认识影响橡胶粉改性沥青性能的因素,制备性能较优的橡胶粉改性沥青混合料,本文主要进行了以下内容的研究:首先借助密度分析与共混作用分析,对橡胶粉改性沥青的改性机理进行了浅析,发现在高温拌合过程中橡胶粉不仅发生了物理吸附作用,而且存在化学溶胀作用,最终形成稳定体系。借助正交试验设计方法,以针入度、软化点、延度与弹性恢复性能为评价指标,对橡胶粉改性沥青高速剪切拌合工艺进行了试验研究,得到橡胶粉改性沥青较优制备工艺为剪切速率7000r/min、剪切时间75min、剪切温度180℃。为了系统的分析橡胶粉改性沥青性能的影响因素,以针入度、软化点、粘度、延度与弹性恢复性能为评价指标,从橡胶粉掺量、目数、胶源以及基质沥青类型四个方面进行了试验研究,发现掺入橡胶粉后可有效提升基质沥青的各项路用性能,增强其高温稳定性与低温抗裂性,并可抑制老化反应的发生,提升沥青路面使用寿命。基于方差分析结果,明确了橡胶粉掺量与目数影响程度的显著性。为了评价橡胶粉改性沥青混合料性能,根据确定的制备工艺采用高速剪切拌合方法先对沥青进行改性,然后与集料进行拌合得到改性沥青混合料。选取车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验、飞散试验、残留稳定度试验以及弯曲疲劳试验对橡胶粉改性沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳性能和疲劳性能进行分析,并与基质沥青混合料以及SBS改性沥青混合料性能进行对比。发现掺入橡胶粉后沥青混合料的整体性能均有所提升,并且其提升效果与SBS改性剂接近。
【关键词】：橡胶粉改性沥青 正交试验设计 路用性能 疲劳性能 方差分析
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 课题研究背景及意义12-14
• 1.2 橡胶粉改性沥青国内外研究现状14-19
• 1.2.1 国外研究现状15-17
• 1.2.2 国内研究现状17-19
• 1.2.3 存在问题及不足19
• 1.3 本文主要研究内容及技术路线19-22
• 1.3.1 本文主要研究内容19-20
• 1.3.2 技术路线20-22
• 第2章 橡胶粉改性沥青改性机理与制备工艺研究22-36
• 2.1 橡胶粉与沥青基本性能22-25
• 2.1.1 橡胶粉基本性能22-24
• 2.1.2 沥青基本性能24-25
• 2.2 橡胶粉与基质沥青作用机理25-28
• 2.2.1 密度分析26-27
• 2.2.2 共混作用分析27-28
• 2.3 橡胶粉改性沥青制备工艺研究28-34
• 2.3.1 正交试验设计29-31
• 2.3.2 极差分析31-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第3章 橡胶粉改性沥青影响因素研究36-55
• 3.1 橡胶粉性质对改性沥青性能的影响分析36-44
• 3.1.1 橡胶粉对沥青高温性能的影响分析36-40
• 3.1.2 橡胶粉对基质沥青低温性能的影响分析40-41
• 3.1.3 橡胶粉对基质沥青弹性恢复能力的影响分析41-42
• 3.1.4 橡胶粉对基质沥青老化性能的影响分析42-44
• 3.2 橡胶粉掺量与目数对改性沥青的影响显著性分析44-52
• 3.2.1 方差分析44-46
• 3.2.2 显著性分析46-52
• 3.3 基质沥青类型对改性沥青性能的影响分析52-53
• 3.4 本章小结53-55
• 第4章 橡胶粉改性沥青混合料性能研究55-72
• 4.1 原材料性能55-57
• 4.2 橡胶粉改性沥青混合料配合比设计57-59
• 4.2.1 级配的选取57-59
• 4.2.2 配合比设计59
• 4.3 橡胶粉改性沥青混合料路用性能分析59-70
• 4.3.1 高温性能分析60-62
• 4.3.2 低温性能分析62-64
• 4.3.3 水稳定性分析64-69
• 4.3.4 疲劳性能分析69-70
• 4.4 本章小结70-72
• 第5章 结论与展望72-74
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文76-77
• 致谢77

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本文编号：959111