【摘要】：瀝青路面在我國得到了快速的發(fā)展和使用,但是在使用過程中的病害問題也隨之出現(xiàn),其中,因瀝青混合料水穩(wěn)定性不足而引起的水損害問題較為突出。所謂的瀝青路面水損害,即在行車荷載、溫度和濕度等環(huán)境條件的作用下,瀝青混合料逐漸受到侵蝕和破壞,最終導致路面出現(xiàn)坑槽、松散、唧漿等現(xiàn)象,嚴重影響行車舒適度和行車安全。所以本文對瀝青與集料的黏附性以及瀝青混合料的水穩(wěn)定性展開研究,針對黏附性評價方法和水穩(wěn)定性評價方法之間的關系做研究,以期為瀝青路面抗水損害的設計、施工與養(yǎng)護提供技術指導。首先,本文選用6種瀝青,分別為:SK 90號基質(zhì)瀝青、橡膠瀝青、SBS改性瀝青、SK 90號瀝青+3‰Ⅰ型抗剝落劑(后面簡稱1號瀝青)、SK 90號瀝青+3‰Ⅰ型抗剝落劑+3‰Ⅱ型抗剝落劑(后面簡稱2號瀝青)、SK 90號瀝青+3‰Ⅱ型抗剝落劑(后面簡稱3號瀝青),對連續(xù)密級配類型(AC-13、AC-16)瀝青混合料給出了礦料配合比的設計和最佳瀝青用量的確定。其次,本文采用水煮法、水浸法、接觸角法和光電比色法4種黏附性評價方法,在多次凍融循環(huán)(0次、3次、6次、9次、12次、15次、18次)下對6種瀝青與輝綠巖的黏附性進行評價,并評價不同評價方法之間的關系。然后,采用凍融劈裂試驗和浸水馬歇爾試驗,對多次凍融循環(huán)(0次、6次、12次、18次)下瀝青混合料的水穩(wěn)定性和滲透性進行測試,并與課題組自行改進的滲水裝置所測結(jié)果進行對比。最后,將瀝青—集料的黏附性指標與瀝青混合料的水穩(wěn)定性指標進行灰熵關聯(lián)分析。試驗結(jié)果表明:在相同的凍融循環(huán)次數(shù)下,6種瀝青的黏附性和瀝青混合料的水穩(wěn)性均表現(xiàn)出的優(yōu)劣性排序是一致的,優(yōu)劣順序依次為:橡膠瀝青、3號瀝青、2號瀝青、SBS改性瀝青、1號瀝青、基質(zhì)瀝青;通過對各黏附性評價指標間的相關性分析,建議采用光電比色法與水浸法相結(jié)合,或采用光電比色法與接觸角法相結(jié)合的組合評價方法對瀝青與集料進行黏附性評價;瀝青混合料的TSR和殘留穩(wěn)定度均隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而減小;滲水系數(shù)隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而增大;在相同的凍融循環(huán)次數(shù)下,6種瀝青混合料的滲水系數(shù)由大到小依次為:基質(zhì)瀝青、1號瀝青、SBS瀝青、2號瀝青、3號瀝青、橡膠瀝青;AC-16瀝青混合料的滲水系數(shù)增大速率大于AC-13瀝青混合料的增大速率,改進滲水儀比標準滲水儀能更好地反映瀝青路面的滲水性。通過灰關聯(lián)熵分析得出各瀝青混合料的4種黏附性指標與2種水穩(wěn)定性指標的關聯(lián)度大小關系,為工程實踐提供了較好的理論指導。
【圖文】：

評價瀝青—集料黏附性的評價方法。本試驗采用的接觸角儀器為美國科諾SL200KB型接觸角儀，見圖3.5。該儀器設備包括圖像采集系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、鏡頭、樣品臺以及光源。滴定液選擇甲酰胺、丙三醇和蒸餾水，原因是由于這三種液體本身具有較大的表面能，不溶于瀝青而且其極性分量與色散分量的比值大，從而更加容易區(qū)分不同瀝青的表面能[63]。三種液體的表面能及其分量見表3.2。圖3.5美國科諾SL200KB型接觸角儀表3.2三種液體的表面能及其分量 （mJ/m2）液體甲酰胺58 39 19 2.28 39.6丙三醇64 34 30 3.92 57.4蒸餾水72.8 21.8 51 25.5 25.5注： ，， ， ， ， 分別為試劑的表面能總量、非極性分量、極性分量、極性酸分量、極性堿分量。在制備瀝青樣品時要選用標準的化學載玻片作為底板，先用蒸餾水將載玻片洗凈除塵

5次，每次的滴定量盡量相同，最后取測試的平均值作為瀝青與石料的接觸角，見圖3.8。試劑—瀝青載玻片的接觸角和瀝青—石料的接觸角均測試完之后，用以下方法計算黏附功[63]：1.運用Young-Dupre方程[64]，見式（3.1），聯(lián)立方程組求得6種瀝青的表面能參數(shù) LW LWLA L A L A L1 cos2 （3.1）式中： ——試劑與瀝青載玻片之間的接觸角；
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U414

【參考文獻】

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本文編號：2634105