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原文传递氯盐类融雪剂对沥青混合料性能影响及作用机理的研究

论文题名：	氯盐类融雪剂对沥青混合料性能影响及作用机理的研究
关键词：	氯盐类融雪剂;周期循环;矿质集料;沥青混合料;物理力学性能;作用机理;路面性能
摘要：	在冬季，我国大部分地区都会出现道路积雪结冰的情况，严重影响了道路交通安全，为了保证道路交通安全，避免重大安全交通事故，氯盐类融雪剂除冰法以作业简便、成本低廉的特点，成为我国道路除雪化冰的常用方法。但是，氯盐类融雪剂在除雪化冰的同时也会造成沥青路面性能的显著降低。　　本文采用水以及浓度为0.2g/ml的Nacl、Kcl、Mgcl三种氯盐类融雪剂溶液对沥青、矿质集料以及沥青混合料进行五个周期共五十天的干湿循环浸泡试验，并取出相应周期的试样进行室内试验，来研究氯盐类融雪剂对沥青混合料性能的影响及作用机理。　　(1)对氯盐类融雪剂浸泡前后的沥青进行了三大指标、布氏黏度、抗车辙因子G/sinδ、沥青组分分析、红外光谱分析和热重分析等试验。试验结果为:沥青的软化点、布氏黏度和抗车辙因子G/sinδ呈上升趋势;针入度和延度呈下降趋势;沥青硬组分升高，轻组分降低;沥青失重率变小。产生该变化的作用机理为:经过氯盐类融雪剂浸泡后的沥青发生了盐析效应和缩合反应，使得沥青质和胶质含量增大，饱和分和芳香分含量减少。　　(2)对氯盐类融雪剂浸泡前后的石灰岩、玄武岩和花岗岩粗集料进行了毛体积相对密度、集料压碎值、洛杉矶磨耗值、扫描电镜和X射线等试验。试验结果为:集料的毛体积相对密度呈现下降的趋势;压碎值和磨耗值呈现上升的趋势;集料表面结构出现不同程度的磨损和节理发育并且会产生新的成分。产生该变化的作用机理为:经过氯盐类融雪剂浸泡后的集料表面会由于氯离子的渗透加速集料的反应，生成复盐，而复盐的形成是造成矿料化学侵蚀的主要原因。　　(3)对氯盐类融雪剂浸泡前后的三种不同矿料沥青混合料进行了马歇尔稳定度、劈裂强度、剪切强度等试验，研究了氯盐类融雪剂对沥青混合料物理力学性能的影响。试验结果为:经过氯盐类融雪剂侵蚀影响后，马歇尔稳定度、劈裂强度、剪切强度呈现不同程度的下降趋势。产生该变化的原因是:混合料经过氯盐类融雪剂和水浸泡后，降低了沥青混合料的沥青性能、集料性能和沥青与集料的胶结性能。　　(4)对抽提回收的沥青进行了三大指标、红外光谱分析、热重分析等试验，对回收的集料进行了扫描电镜等试验。试验结果为:回收沥青的软化点呈上升趋势;针入度和延度呈下降趋势;回收的集料表面结构出现不同程度的磨损和节理发育。产生该变化的和胶质含量增大，饱和分和芳香分含量减少。经过氯盐类融雪剂浸泡后的集料表面会由于氯离子的渗透加速集料的反应，生成复盐，复盐的形成是造成矿料化学侵蚀的主要原因。　　综上所述，经过氯盐类融雪剂的影响之后，沥青、矿质集料以及沥青混合料的各项性能均受到明显的影响。因此，通过研究氯盐类融雪剂对沥青混合料性能影响及作用机理，可为沥青路面结构设计提供新的理论依据，选择良好的改性沥青种类以及控制沥青路面的施工质量可以达到增强沥青路面抵抗氯盐类融雪剂影响的能力。
作者：	黄河
专业：	道路与铁道工程
导师：	冯新军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文