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季冻区橡胶沥青及混合料的路用性能研究
| 论文题名： | 季冻区橡胶沥青及混合料的路用性能研究 |
| 关键词： | 道路工程;橡胶沥青;混合料;路用性能;冻融循环 |
| 摘要： | 黑龙江省季冻区春、秋季节持续时间短，冬季漫长寒冷，夏季炎热多雨。针对黑龙江省季冻区的气候特点，以针入度、软化点、延度、弹性恢复及粘度为控制指标，研究橡胶沥青各技术指标随拌合温度、胶粉细度、胶粉掺量三因素的变化规律，以矿料间隙率、粗集料间隙率、沥青饱和度等体积指标为参考，对不同因素下的混合料进行配合比设计，得出级配、胶粉细度、胶粉掺量三因素对体积指标的影响规律;然后将不同因素水平条件下的混合料路用性能进行对比，分析研究了适用于黑龙江省季冻区的橡胶沥青混合料影响因素水平范围;基于季冻区昼夜温差大的特点，采用以24小时为一个冻融循环周期的冻融实验，以拉伸应变、劈裂强度及劲度模量为控制指标，研究不同空隙率、不同冻融次数条件下的橡胶沥青混合料性能的衰减规律。 研究结果如下： 1、橡胶沥青性能随拌合温度的升高呈抛物线式变化，温度偏高，橡胶沥青的弹性恢复较差，胶粉与沥青的反应过程存在最佳温度;胶粉粒径大，橡胶沥青低温抗拉性能差，随粒径的减小，橡胶改性沥青性能逐渐提高，但性能提高幅度逐渐减小;胶粉掺量高的橡胶沥青弹性恢复率降低，黏度较大，导致混合料压实困难，掺量低性能改善效果较差。 2、采用了5种依次由粗到细的间断级配，结果发现随细集料的增加混合料粗集料间隙逐渐增大，为使粗集料形成嵌挤的骨架结构，SMA-10橡胶沥青混合料关键筛孔(2.36mm)通过率存在最高限值，但粗级配的矿料间隙率偏大，相应的沥青用量偏高。随胶粉粒径及胶粉掺量的增大，混合料的沥青用量也增大，胶粉粒径对混合料油石比的变化影响较小，混合料的油石比极差为较小。 3、橡胶沥青混合料的路用性能随油石比、胶粉细度、胶粉掺量的增加而提高，但随着胶粉掺量的增加，混合料的高温性能与低温性能存在拐点，超出拐点后性能反而下降;随着细集料的增加，混合料的高温性能降低，低温性能与水稳性能提高。橡胶沥青混合料的路用性能较基质沥青混合料有较大提高，动稳定度比基质沥青混合料高出2倍左右。 4、对于冻融实验，研究发现:随冻融次数的增加混合料试件的空隙率增大，劈裂强度逐渐减小;随着空隙率的增大混合料性能衰减速率加快，强度衰减幅度可高达50％，针对季冻区，为预防冻融产生的病害，应避免混合料的现场空隙率落入冻融损坏区。 |
| 作者： | 陈振超 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 何东坡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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