穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)的研究
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【摘要】:我國(guó)道路交通事業(yè)目前正隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展快步向前,使得相當(dāng)程度的瀝青路面在日益加重的交通量壓力下出現(xiàn)了不同程度的早期損壞現(xiàn)象,給出行安全帶來隱患的同時(shí)也影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)程。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展也帶來了大量的工業(yè)與生活垃圾,其中廢舊塑料與廢舊橡膠輪胎污染與回收利用問題尤為突出。本課題組就目前日漸出現(xiàn)的路面病害及廢舊料回收處理問題,研發(fā)出穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金瀝青改性劑,并且其制備的瀝青與瀝青混合料具有優(yōu)良的路用性能。穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性技術(shù)具有很高的社會(huì)價(jià)值與路用性能,但目前缺乏對(duì)其混合料設(shè)計(jì)參數(shù)的綜合研究。本文通過室內(nèi)試驗(yàn)方法對(duì)穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青性能以及其混合料的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行研究,并且通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合當(dāng)?shù)氐缆诽攸c(diǎn)推薦穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料適用的路面結(jié)構(gòu)與路面結(jié)構(gòu)層位。首先,在針入度分級(jí)體系與SHRP PG分級(jí)體系下對(duì)穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青性能進(jìn)行評(píng)定,并且與1-D型SBS改性瀝青技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比分析。其次,采取室內(nèi)試驗(yàn),分細(xì)、中、粗粒式混合料組成結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)模量、疲勞性能進(jìn)行研究分析,并且對(duì)比相同級(jí)配新型橡塑、SBS改性瀝青與70#A級(jí)基質(zhì)瀝青混合料,分析穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料的設(shè)計(jì)參數(shù),并且結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法,推薦穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍。最后綜合上述研究成果與當(dāng)?shù)貙?shí)際道路特點(diǎn)推薦三種路面結(jié)構(gòu),通過建立模型對(duì)穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料在其中適用路面結(jié)構(gòu)層位進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際道路損壞特點(diǎn)及相關(guān)規(guī)范對(duì)其適用的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。本文研究分析結(jié)果得出穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青具有優(yōu)良的高溫性能與低溫性能,其高、低溫性能基本相當(dāng)甚至超過SBS改性瀝青:穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)室內(nèi)試驗(yàn)說明其有著優(yōu)異的性能,穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性混合料抗拉強(qiáng)度顯著優(yōu)于SBS改性瀝青混合料,其抗剪強(qiáng)度基本與SBS改性瀝青混合料相當(dāng),其動(dòng)態(tài)模量表現(xiàn)其高溫性能優(yōu)異、低溫性能基本相當(dāng)于SBS改性瀝青混合料,其也能顯著的提高混合料的疲勞性能,綜合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果說明穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性混合料的高溫性能及低溫性能基本相當(dāng)甚至超越相同級(jí)配條件下的SBS改性瀝青混合料:通過有限元分析穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性混合料在典型路面結(jié)構(gòu)及路面層位組合下的力學(xué)相應(yīng),驗(yàn)證了其性能優(yōu)勢(shì),并且通過性能驗(yàn)證也表明其有著廣闊的應(yīng)用前景。本文目的在于繼續(xù)促進(jìn)穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性技術(shù)的完善與發(fā)展,從而充分體現(xiàn)其巨大的社會(huì)價(jià)值與優(yōu)良的路用性能。
【關(guān)鍵詞】:穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料 抗拉強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 動(dòng)態(tài)模量 疲勞性能 路面結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U414
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-12
- 第1章 緒論12-18
- 1.1 選題背景及意義12-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀調(diào)查13-16
- 1.2.1 塑料改性瀝青的研究13-14
- 1.2.2 橡膠改性瀝青的研究14-15
- 1.2.3 SBS改性瀝青的研究15-16
- 1.2.4 復(fù)合改性瀝青的研究16
- 1.3、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線16-18
- 第2章 穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青及混合料設(shè)計(jì)18-31
- 2.1 穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青18-24
- 2.1.1 穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青制備18-19
- 2.1.2 針入度分級(jí)試驗(yàn)19-21
- 2.1.3 SHRP PG分級(jí)試驗(yàn)21-24
- 2.2 瀝青混合料設(shè)計(jì)24-29
- 2.2.1 集料的技術(shù)性質(zhì)24-26
- 2.2.2 纖維穩(wěn)定劑26
- 2.2.3 瀝青混合料級(jí)配及油量設(shè)計(jì)26-29
- 2.3 本章小結(jié)29-31
- 第3章 抗拉強(qiáng)度研究31-38
- 3.1 抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方案31
- 3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析31-35
- 3.3 抗拉強(qiáng)度取值范圍推薦35-36
- 3.4 本章小結(jié)36-38
- 第4章 抗剪強(qiáng)度研究38-45
- 4.1 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)方案38-39
- 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析39-43
- 4.2.1 AC-13型混合料39-40
- 4.2.2 SMA-13型混合料40-41
- 4.2.3 AC-20型混合料41-42
- 4.2.4 AC-25型混合料42-43
- 4.3 抗剪強(qiáng)度取值范圍推薦43-44
- 4.4 本章小結(jié)44-45
- 第5章 動(dòng)態(tài)模量研究45-72
- 5.1 動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)方案45-46
- 5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析46-67
- 5.2.1 AC-13型混合料動(dòng)態(tài)模量及主曲線47-55
- 5.2.2 SMA-13型混合料動(dòng)態(tài)模量及主曲線55-58
- 5.2.3 AC-20型混合料動(dòng)態(tài)模量及主曲線58-62
- 5.2.4 AC-25型混合料動(dòng)態(tài)模量及主曲線62-67
- 5.3 動(dòng)態(tài)模量取值范圍推薦67
- 5.4 穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料動(dòng)態(tài)模量預(yù)估67-70
- 5.5 本章小結(jié)70-72
- 第6章 疲勞性能研究72-77
- 6.1 疲勞性能試驗(yàn)方案72-73
- 6.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析73-76
- 6.3 疲勞性能取值范圍推薦76
- 6.4 本章小結(jié)76-77
- 第7章 穩(wěn)定型廢舊橡塑高分子合金改性瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)研究77-93
- 7.1 路面設(shè)計(jì)方法77
- 7.2 推薦道路路面結(jié)構(gòu)77-78
- 7.3 建立有限元模型78-80
- 7.3.1 荷載與邊界條件78-79
- 7.3.2 瀝青路面結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)79-80
- 7.4 基于有限元模型的力學(xué)分析80-85
- 7.4.1 半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析80-82
- 7.4.2 柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析82-83
- 7.4.3 復(fù)合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析83-85
- 7.5 推薦瀝青路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算85-92
- 7.5.1 瀝青層疲勞85-87
- 7.5.2 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞87-88
- 7.5.3 瀝青層永久變形88-90
- 7.5.4 路基永久變形90-91
- 7.5.5 瀝青面層低溫開裂91-92
- 7.6 本章小結(jié)92-93
- 第8章 結(jié)論與展望93-95
- 8.1 主要結(jié)論93-94
- 8.2 有待繼續(xù)研究的問題94-95
- 參考文獻(xiàn)95-97
- 后記97
- 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況97
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1041939
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