【摘要】：在瀝青路面的服役過程中,混合料中的瀝青受紫外、水損和交通載荷的作用下易發(fā)生老化,致使路面產(chǎn)生裂縫、車轍和集料剝落等病害。霧封層技術(shù)是一種有效的針對瀝青路面初期病害的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)手段,論文研究制備了一種高模量改性乳化瀝青型霧封層材料。首先,以抗車轍母粒和C9石油樹脂兩種高模量改性材料對三種70#基質(zhì)瀝青進行調(diào)和,通過抗老化性能、溫度敏感性和離析性能對不同比例下的調(diào)和瀝青進行性質(zhì)考察。研究結(jié)果表明:抗車轍母粒和SK70#瀝青調(diào)和得到的產(chǎn)品性能最優(yōu);外摻質(zhì)量比15%的抗車轍母粒時,軟化點升高至55℃。在調(diào)和瀝青的基礎(chǔ)上,使用SBS和SBR兩種高分子聚合物改性劑對其進行改性。試驗結(jié)果表明:兩種改性劑均可提高調(diào)和瀝青的軟化點和延度,還可有效改善其溫度敏感性和彈性回復(fù)能力;SBS和SBR也會降低瀝青的相位角,提高瀝青的復(fù)數(shù)剪切模量和車轍因子。隨后,對瀝青與橡膠之間的滑動摩擦系數(shù)進行了研究和分析:抗車轍母粒和C9石油樹脂添加至SK70#瀝青后均會引起瀝青與橡膠之間摩擦系數(shù)值降低。同等添加量下,抗車轍母粒對瀝青摩擦系數(shù)的降低程度低于C9石油樹脂。使用SBS和SBR進行改性后,改性瀝青與橡膠之間摩擦系數(shù)值升高,同等添加量下,SBS改性瀝青的摩擦系數(shù)值高于SBR改性瀝青,SBS添加量為5%時可使調(diào)和瀝青摩擦系數(shù)提高19.11%。采用膠體磨對質(zhì)量比為SK70#瀝青:抗車轍母粒:SBS=100:15:5.75的改性瀝青進行乳化,制備的乳液微粒平均粒徑為3.68μm,五天穩(wěn)定性為4.86%。將該乳液應(yīng)用至京滬高速路面養(yǎng)護項目后,極大改善了路面缺油、泛白和集料脫落的情況,取得了良好的養(yǎng)護效果。
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U414
【圖文】：

來衡量路面質(zhì)量的指標，根據(jù)被測樣本單元表面觀察到的遇險情況用于評估路面的表面逡逑狀況％９１。不同的路面ＰＣＩ指數(shù)等級表示了路面受破壞的程度，針對不同損壞程度的路逡逑面需要采取特定的技術(shù)進行養(yǎng)護。路而ＰＣＩ指數(shù)與養(yǎng)護等級的關(guān)系如圖１．１所示逡逑由圖１．１可知，在路面投入使用初期，ＰＣＩ指數(shù)從１００緩慢下降到８０，隨著路面使逡逑用年限的延長，ＰＣＩ指數(shù)快速下降并在最后趨于穩(wěn)定。ＰＣＩ指數(shù)越低表明瀝青路面狀況逡逑越差。當ＰＣＩ＞８０時，可采用霧封層等手段進行養(yǎng)護；對于ＰＣＩ指數(shù)更低的路面，可采逡逑取碎石封層、稀漿封層等手段進行養(yǎng)護；若ＰＣＩ＜２０，則要對該路面進行全面翻修。結(jié)逡逑合瀝青路面病害類型和ＰＣＩ指數(shù)對其及時進行養(yǎng)護是延長瀝青路面服役壽命的關(guān)鍵。逡逑

面留下一層均勻的瀝青薄膜。致密的瀝青薄膜可有效封閉目標路面，抵御紫外線、雨水逡逑對目標路面的進一步老化、侵蝕，同時增強了細集料之間的粘附性，避免了集料的進一逡逑步脫落和發(fā)絲型裂縫的持續(xù)擴張，其作業(yè)示意圖如圖１．２所示。逡逑改性乳化瀝青噴灑逡逑／／ＩＷ邐／／ＩＷ逡逑／／｜＼＼邐／／ＩＷ逡逑／／｜＼邋＼邐／／ＩＩ邋＼逡逑／邋／邋ｎ邋＼邐／邋／邋ｎ邋＼逡逑／邋Ｉ邋］邋＇邋＼邐／邋／邋｜邋＇邋＼逡逑ｒｒｄ邋十－逡逑ＣｊＫ邋ｎ邋－邋Ｌ＼邐邋ｋｌｌＬ逡逑圖１．２霧封工藝作用示意圖逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｇ邋ｓｅａｌｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑除此之外，霧封層在施工完成后，會持續(xù)向路面深處滲透，與原路面中的老化瀝青逡逑緩慢融合。在此過程中，霧封層原料會補充老化瀝青中的輕組分含量，對老化瀝青的芳逡逑香分、飽和分、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)進行重新調(diào)和，使瀝青的膠體結(jié)構(gòu)從凝膠型／溶－凝膠型向逡逑溶膠型轉(zhuǎn)變，恢復(fù)老化瀝青的軟化點、針入度、延度等性質(zhì)，改善其流動狀況和粘結(jié)能逡逑力，此過程即為再生過程。在實際養(yǎng)護項目中，可根據(jù)不同目標路面中瀝青的老化程度逡逑調(diào)節(jié)霧封層原料的性質(zhì)。逡逑１．３．３霧封層技術(shù)存在的問題逡逑霧封層技術(shù)相較于其他預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)手段，具備操作簡便、施工時間短、施工成逡逑本低等優(yōu)點，但是采用該方法進行路面養(yǎng)護后會造成路面抗滑值的降低。原因在于乳化逡逑瀝青在路面上固化形成的一層瀝青薄膜會降低原路面的構(gòu)造深度

（１）粘附摩擦逡逑當兩個摩擦元件之間的發(fā)生接觸時，接觸點之間發(fā)生粘著作用，粘附功的產(chǎn)生實際逡逑上是接觸點上反復(fù)發(fā)生的粘著被破壞的結(jié)果。粘附摩擦的動態(tài)滑動模型如圖１．３所示。逡逑（ａ）邐＾邐￣｜邐￣￣逡逑７７７７ｒ７７Ｔ７７７７７７７７７７７／７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７＇逡逑（ｂ）逡逑７７７７７７７７７７７ｙｙ７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７７／７７７７７＇逡逑⑷－１N上＿逡逑圖１．３粘附摩擦機制逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ａｄｈｅｓｉｏｎ邋ｆｒｉｃｔｉｏｎ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑如圖Ｌ３所示，Ａ點為發(fā)生粘附現(xiàn)象的接觸點，當滑動單元以一定速度位移一段距逡逑離后，點Ａ由于粘附作用仍位于原來的位置上。此時，粘彈體滑動單元的拉伸力增加，逡逑彈性勢能儲存在粘附元件上�；瑒訂卧^續(xù)以速度Ｖ滑動，在某一時刻Ａ點的粘附作逡逑用被破壞，儲存的能量會因此失去一部分，而此時在Ａｆ點又形成新的粘附點。在粘附摩逡逑擦中，隨著滑動速率的增加分子間剪切破壞力增加，分子化學鍵的數(shù)目降低。兩種現(xiàn)象逡逑

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本文編號：2745686