【摘要】：福建地處濕熱地區(qū),瀝青路面由于長期處于高溫、強(qiáng)紫外輻射和降雨頻繁的惡劣環(huán)境中而易出現(xiàn)早期病害,導(dǎo)致路面耐久性不足、路面的使用壽命較低。目前福建地區(qū)瀝青區(qū)域老化特性與機(jī)理研究較少,對于有效提高濕熱地區(qū)瀝青的抗老化性能的研究較為缺乏。鑒于此,本文采用室內(nèi)加速老化試驗(yàn)和路面實(shí)際老化試驗(yàn)研究福建地區(qū)瀝青老化特性和機(jī)理;針對瀝青的老化特性,提出瀝青抗老化性能的改善技術(shù)。具體工作與成果如下:首先,為研究福建地區(qū)瀝青老化特性,通過統(tǒng)計分析福州、重慶、哈爾濱和拉薩四個地區(qū)瀝青路面老化環(huán)境,并以此為依據(jù)建立四個地區(qū)的室內(nèi)老化試驗(yàn)工況。研究表明,四個地區(qū)瀝青老化后軟化點(diǎn)、粘度增大,而延度和針入度則大幅衰減。四個地區(qū)瀝青老化程度關(guān)系為:拉薩福州哈爾濱重慶;拉薩地區(qū)瀝青老化主要是由其強(qiáng)紫外輻射(溫度較低、雨量較少)引起的,福州地區(qū)瀝青的老化是紫外輻射、高溫和水等綜合惡劣環(huán)境作用的結(jié)果。.福建地區(qū)紫外老化對瀝青的影響遠(yuǎn)大于熱老化,瀝青老化前10d的老化速率大約為后5d老化速率的1.7倍,即瀝青老化前期的速率大于老化后期的速率,水的作用會使瀝青表面出現(xiàn)微裂紋、延度發(fā)生明顯的衰減。通過對比四個地區(qū)瀝青老化效果發(fā)現(xiàn),福州地區(qū)使用2年的SBS改性瀝青的老化程度相當(dāng)于重慶地區(qū)2.98年、哈爾濱地區(qū)2.18年和拉薩地區(qū)1.43年的老化程度。為進(jìn)一步研究福建地區(qū)瀝青老化特性,通過鉆取路面芯樣,采用離心抽提和蒸餾提純回收舊瀝青,研究瀝青路面的實(shí)際老化程度。研究表明,瀝青老化程度隨使用年限的增加而加重、隨路面垂直深度的增加而減輕;非機(jī)動車道瀝青的老化程度大于機(jī)動車道的瀝青。紫外輻射、溫度和荷載對瀝青老化的影響大約在路面的0～9cm范圍內(nèi),超過9cm的深度可忽略這些因素的影響。究其原因,瀝青老化的本質(zhì)是發(fā)生氧化反應(yīng),熱老化和紫外老化的不同在于老化速率的不同。針對濕熱地區(qū)水和紫外光對瀝青的影響及延度衰減過快等問題,提出采用納米ZnO減輕紫外輻射對瀝青的影響,研究表明,納米ZnO能有效改善瀝青的抗老化性能。由于紫外輻射對瀝青老化的影響與路面深度成反比,且當(dāng)深度＞9cm時,紫外輻射對瀝青的影響可忽略,因此建議分層使用抗老化性能不同的瀝青,越接近路表的層位,使用抗老化性能越好的瀝青。綜合以上研究,福建地區(qū)紫外老化對瀝青的影響大于熱老化,且水會加速瀝青延度的衰減速率,老化前期的速率大于老化后期;針對上述問題,提出采用納米ZnO提高瀝青的延度保留率,研究顯示,納米ZnO能阻隔紫外線和抑制瀝青氧化反應(yīng),改善瀝青的抗老化性能。根據(jù)紫外輻射等因素對瀝青老化的影響與路面深度成反比,建議分層使用抗老化性能不同的瀝青,越接近路表的層位,優(yōu)先使用抗老化性能好的瀝青。為減輕水對瀝青老化的影響,建議路面采用密實(shí)的混合料和加鋪封層。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U414;U416.217
【圖文】：

１５７３．８邐￣邐３７．７邐６６．１邐４１．７１６９４．５邐＾邐３７．３邐￣邐６５．７邐一邐４５．４７２６．５邐一邋３７．０邐一邐６５．４邐１９．６邐￣６０９．７邐３Ｊ２邐６＾６邐１６．４邐—１３２５．９邐３６．８邐＂邐６５．２邐３６．０邐１３９５．９邐￣邐３８．２邐６６．６邐３６．５邐￣邐２１３２．８邐一邋３６．０邐￣邐６４．４邐５９．２邐一￣１３２４．７邐＾邐３６．２邐￣邐６４．６邐—邐３６．６邐１９８５．２邐３５．８邐６４．２邐５５．５邐￣１１８４．９邐３８．３邐—邐６６．７邐—邐３０．９邋９３１．８邐３４．５邐６２．９邋一邋２７．０邐１１２８．３邐３１．８邐￣邐６０．２邐３５．５９４１．０邐２８．０邐＂邐５６．４邐３３．６４７２．９邐＿邐２７．０邐５５．４邐１７．５邐￣５４９．５邐３７．８邐６６．２邐１４．５邐２７０．０邐￣邐３５．７邐＿邐６４．１邐７．６邐４１７．１邐＿邐３０．８邐＿邐５９．２邐１３．５邐￣２０９．４邐￣￣邋３６．２邐—邐６４．６邐５．８邐一邐３２２．１邐—邐３６．５邐￣邐６４．９邐８．８邐算的濕熱指數(shù)及其分區(qū)，利用ＣＡＤ進(jìn)行氣候分區(qū)所示。逡逑

紫外輻射強(qiáng)度高的地方分布在高海拔的高原地分布在盆地和平原地區(qū)。其中青藏高原地區(qū)和四川盆和最弱的地區(qū)。根據(jù)上圖紫外線強(qiáng)度的分布，可以將個區(qū)，三個區(qū)的紫外輻射強(qiáng)度范圍分別為：彡３５Ｘｌ２邋？邋ａ邋和彡２５Ｘ邋１０３Ｊ／ｃｍ２邋？邋ａ。逡逑部分地區(qū)紫外輻射不同季節(jié)月輻射的統(tǒng)計，計算出不量，這幾個地區(qū)包含了紫外輻射分區(qū)的三個區(qū)。詳情實(shí)際天氣情況下ｙ外總輻射的月0均日總量１Ｍ１邋（Ｊ／ｃｍ２－ｄ）１月邐４月邐７月邐１０邐２９．７０邐一邐７８．２０邐￣邐１００．８０邐５４邐４２．７０邐９５．００邐￣邐１０２．９０邐一邋７５邐４１．８０邐７０．３０邐￣邐９１．６０邐６８邐３６．００邐６６．１０邐￣邐１０３．３０邐７０邐３１．００邐６３．２０邐￣邐８６．６０邐５５５１．００邐一邐５１．００邐￣邐８８．７０邐８０邐４２．３０邐￣￣邐９２．９０邐１１２．１０邐７６８４．９０邐１２１．８０邐１３８．５０邐１１３可計算出重慶、拉薩地區(qū)的紫外輻射的年平均日

邐福州大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑據(jù)氣象資料可知，福建省年平均氣溫大概在１７？２１°Ｃ。通過氣象資料可發(fā)逡逑現(xiàn)，福建省氣溫分布大多隨緯度的差異自北向南遞增。逡逑本節(jié)統(tǒng)計了邋２０１１－２０１６年福州、漳州、南平和龍巖四個地區(qū)的氣象資料，分逡逑別統(tǒng)計了邋２０１１－２０１６年福州、漳州、南平和龍巖四個地區(qū)的各月平均氣溫、各月逡逑最高平均氣溫及各月最低平均氣溫。圖２－３是基于福建省２０１１－２０１６年四個地區(qū)逡逑的氣溫資料總結(jié)的各月平均氣溫變化圖。逡逑４0－？—邋２０１１－＾－邋２０１２—＾－邋２０１３邐４0邐２０１１－＾－邋２０１２－＾－邋２０１３逡逑

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本文編號：2791176