伴隨著科技的日新月異,道路是現(xiàn)代社會發(fā)展的動脈,老化是道路使用中無法避免且對路面壽命會產(chǎn)生重大影響的問題。瀝青路面在服務階段內(nèi)受到很多外部環(huán)境因素的作用使瀝青混合料的性能變得較差,瀝青混合料抵抗這些因素的作用保持其路用性能的能力就是抗老化性。老化時時刻刻在發(fā)生,是一個漫長且復雜的過程,發(fā)生在瀝青混合料的拌和、碾壓和攤鋪成型階段的是短期老化,在路面成型冷卻至常溫并投入使用之后就開始長期老化階段。本文就是以老化為前提對瀝青混合料的性能進行試驗研究分析。結合國內(nèi)外試驗研究和實際情況,本文選擇70號基質(zhì)瀝青和穩(wěn)定型橡膠瀝青兩種瀝青,選用AC-20級配模擬路面的上面層和下面層,選擇SMA-13級配用來模擬中面層,按照規(guī)范進行篩分、配合比設計以及計算最佳油石比,使用得出的數(shù)據(jù)進行瀝青混合料試驗。為使室內(nèi)模擬瀝青混合料老化盡可能的接近實際路面的老化狀態(tài),本文選擇烘箱加熱法進行短期老化試驗,長期老化選擇延時烘箱老化法。對瀝青混合料進行不同程度的老化,短期老化選擇2h、4h和8h,長期老化選擇5d,將經(jīng)上述條件老化后的瀝青混合料與未老化時的瀝青混合料的性能進行對比。評價瀝青混合料的性能從兩大方面入手,路用性能和力學性能。本文參考大量論文、期刊和書籍之后,路用性能從高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能四類性能進行評價。高溫穩(wěn)定性選擇高溫車轍試驗方法,評價指標為動穩(wěn)定度;低溫抗裂性選擇低溫彎曲蠕變試驗方法,評價指標為低溫彎曲微應變;水穩(wěn)定性選擇浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗,評價指標為馬歇爾殘留穩(wěn)定度比和凍融劈裂強度比;疲勞性能選擇四點彎曲疲勞試驗,評價指標為疲勞壽命。而力學性能通過幾種力學性能試驗方法的適用性和優(yōu)缺點對比后選擇動態(tài)模量試驗方法。按試驗規(guī)程分別對兩種瀝青混合料的五種老化程度進行性能試驗之后,得出以下結論:高溫穩(wěn)定性隨老化程度的加深而提高,長期老化的增幅沒有短期老化大;低溫抗裂性在短期老化初期下降較快,長期老化時下降較慢,但是總體低溫抗裂性隨老化時間增大而降低;水穩(wěn)定性也是隨老化程度均有所下降,但長期老化的降幅沒有短期老化大;疲勞性能隨老化作用的發(fā)生,疲勞壽命急劇下降;在控制變量相同的條件下,動態(tài)模量隨著瀝青混合料老化程度的加深而增加,長期老化后的動態(tài)模量是最高的,且增速與短期老化相比也比較顯著。因此,為了延長瀝青路面的服務年限和使用壽命,應當通過控制影響瀝青混合料老化作用的關鍵因素,盡量延緩瀝青混合料的老化,以提高瀝青道路的舒適度并減少路面養(yǎng)護成本。
【學位單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U414
【部分圖文】：

山東建筑大學碩士學位論文phalt Rubber）作為新產(chǎn)生的改性瀝青混合料，其屬備形成的膠粉（如圖 3.1）充當基礎的改性劑，并與到基質(zhì)瀝青中，在 180℃以上的持續(xù)高溫環(huán)境下，物理溶脹和化學反應后形成的性能穩(wěn)定的新型路面有著顯著的優(yōu)勢，進而實現(xiàn)了更為理想的使用壽命；因其性能有著顯著的提升，因此養(yǎng)護開支也有著約和成本的降低。重復運用廢輪胎，有著較為理想

橡膠改性瀝青圖 3.2 橡膠瀝青制備流程圖試驗用到的橡膠瀝青由 70 號基質(zhì)瀝青和橡膠改性劑混合制成，改性劑是由定劑等混合而成，依靠特定的工藝從而獲得穩(wěn)定的膠體結構[38]。在實際的確保橡膠粉可實現(xiàn)有效溶脹的基礎上，需要確保橡膠粉實現(xiàn)對應的脫硫以實際的攪拌時間以及溫度作為制備程序的重中之重。根據(jù)美國的研究工℃作為橡膠瀝青最為理想的溫度區(qū)間，若是期望實現(xiàn)理想的反應，橡膠瀝要持續(xù)反應 45 min 以上[39]。結合實驗室的實際情況，本次試驗選用實驗室的經(jīng)過脫硫處理的速溶廢舊輪胎橡膠粉。制備過程中，將 70 號瀝青提后加入橡膠粉，180℃環(huán)境中高速剪切 60 min，隨后增添穩(wěn)定劑。實驗室如圖 3.3 所示。

AC-20 設計級配篩孔尺寸 26.5 19 16 13.2 9.5 4.74 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075規(guī)范上限 100 100 92 80 72 56 44 33 24 17 13 7規(guī)范下限 100 90 78 62 50 26 16 12 8 5 4 3設計級配 100 96.3 88.3 76.5 62.8 37.8 25.2 17.9 12.8 9.2 6.9 5.6表3.11 SMA-13設計級配表SMA-13 設計級配篩孔尺寸 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075規(guī)范上限 100 100 75 34 26 24 20 16 15 12規(guī)范下限 100 90 50 20 15 14 12 10 9 8設計級配 99.7 96.5 65.6 27.9 21.1 18.3 15.9 14.3 12.7 11.1得到級配曲線如圖 3.4 和圖 3.5 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2885125