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原文传递湖沥青改性沥青作用机理及混合料性能研究

论文题名：	湖沥青改性沥青作用机理及混合料性能研究
关键词：	湖沥青;改性沥青;作用机理;混合料性能
摘要：	特立尼达湖沥青（Trinidad Lake Asphalt，简称湖沥青）中含有地沥青和灰分，由于其独特的优异性质，已经得到广泛的应用。但对地沥青和灰分的作用，特别是灰分的特殊作用还没有得到充分认识，且针对湖沥青在中国南方地区的应用还没有建立相应沥青和混合料的评价指标和标准。为此，本文研究了湖沥青改性沥青机理以及灰分和地沥青对湖沥青改性沥青性能的影响，提出了湖沥青改性沥青的评价指标。在此基础上分析了影响湖沥青改性沥青混合料的各种因素，提出了湖沥青改性沥青混合料评价指标和技术要求。通过研究得出以下结论：　　（1）湖沥青中地沥青对不同基质沥青的改性效果与基质沥青的种类关系显著，对试验温度条件相对不敏感；灰分较小的粒径和较大的比表面积，导致湖沥青改性沥青内部产生较大的比粘附功，该比粘附功是湖沥青改性沥青具有较好的高温性能的重要原因之一，揭示了湖沥青对基质沥青改性机理。　　（2）灰分对沥青胶浆性能的改善，约15％的作用是由于灰分作为填料，约85%的作用是灰分作为一种改性剂所致；随着湖沥青掺量的增加，灰分对提高湖沥青改性沥青车辙因子的作用逐步减小，地沥青对提高车辙因子的作用在逐步增加；在湖沥青改性沥青中灰分作为填料提高车辙因子的作用约为6.8%，湖沥青整体作为改性剂提高车辙因子的作用约为93.2%。在进行湖沥青改性沥青的DSR试验时，其试验结果应乘以系数0.932，以扣除灰分作为填料而非改性剂的影响。　　（3）湖沥青改性沥青制件过程中灰分的沉淀对湖沥青改性沥青常规指标检测结果的影响较大，因此沥青的常规指标不宜用来评价湖沥青改性沥青；SHRP研究成果的PG分级方法，可对湖沥青改性沥青进行有效评价，不同湖沥青改性沥青的PG分级指标差异显著；据此提出了湖沥青改性沥青在我国南方地区PG分级指标的技术要求。　　（4）湖沥青掺加工艺、湖沥青掺量、级配和基质沥青种类四个因素，对湖沥青改性沥青混合料高温性能影响的大小依次为：湖沥青掺加工艺>湖沥青掺量>混合料级配>基质沥青种类。　　（5）灰分作为沥青混合料的填料，可有效改善沥青混合料的高温稳定性，相对于一般矿粉，沥青混合料动稳定度可提高约50%；同时考虑高温性能与水稳定性能时，在湖沥青改性沥青混合料设计中应将灰分作为外加剂，不考虑其对沥青混合料级配的影响。　　（6）湖沥青改性沥青混合料设计的方法总体采用马歇尔法；湖沥青改性沥青混合料成型过程中，湖沥青的掺加工艺应采用“干法”；湖沥青改性沥青混合料在我国南方地区高温稳定性指标采用动稳定度指标评价，水稳定性指标采用残留稳定度、冻融劈裂强度比指标评价；提出了湖沥青改性沥青混合料在该地区的高温稳定性和水稳定性评价指标的技术要求。
作者：	莫石秀
专业：	道路与铁道工程
导师：	王秉纲
授予学位：	博士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文